(57)【要約】【課題】  半導体プロセスの微細化に伴う配線混雑やクロストーク、タイミングエラーといった問題を、面積の増加を伴わず解消する。【解決手段】  配置・配線（ステップＳ２０１）が行われた後に配線混雑があると判定された場合（ステップＳ２０２）、所定の領域を指定し（ステップＳ２０３）、この所定の領域における必要配線量／最大配線量の値が１より小さくなるまで、前記所定の領域のみを局所的に広げることにより局所的に配線リソースを確保し（ステップＳ２０４）、必要配線量／最大配線量の値が１より小さくなったところで配線グリッド幅を決定し（ステップＳ２０５）、再配置及び再配線を行う（ステップＳ２０６）。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類のピッチの配線グリッドを用いて設計される、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路の配線方法において、
配置及び配線を行った前記半導体集積回路内のエラーによる再配線の必要性の有無を検証する再配線検証工程と、
前記再配線検証工程にて得られた検証結果により再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定すると共に、前記所定の領域についての配線数に基づく値と配線リソース数に基づく値との比率を算出する再配線領域指定工程と、
前記再配線領域指定工程により算出された前記比率に基づいて、配線層全体に設定された基準配線グリッドとは異なる新たな配線グリッドを決定する配線グリッド幅決定工程とを含む
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項２】
請求項１記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線領域指定工程は、
前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果により前記再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定する領域指定工程と、
前記領域指定工程により指定された前記所定の領域について、前記配線数の関数の、前記配線リソース数の関数に対する比に基づく評価値を算出し、算出した前記評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の範囲内にない場合は前記領域指定工程の処理に戻す評価工程とを備え、
前記領域指定工程は、前記評価工程から処理を戻されたとき、前記評価工程による判定後の前記所定の領域を含み、且つ拡張した新たな所定の領域を指定し、
前記配線グリッド幅決定工程は、前記評価工程における判定により、前記評価値が前記所定の範囲内にあると判定された場合に、前記評価値に基づいて前記新たな所定の領域に設定する前記新たな配線グリッドを決定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項３】
請求項２記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線検証工程は配線混雑による再配線の必要性の有無を検証し、
前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果により配線混雑の生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項４】
請求項２記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線検証工程はクロストークによる再配線の必要性の有無を検証し、
前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果によりクロストークの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項５】
請求項２記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線検証工程はタイミングエラーによる再配線の必要性の有無を検証し、
前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果によりタイミングエラーの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項６】
複数種類のピッチの配線グリッドを用いて設計される、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路の配線方法において、
配置及び配線を行った前記半導体集積回路内のエラーによる再配線の必要性の有無を検証する再配線検証工程と、
前記再配線検証工程により得られた前記エラーを解消する新たな配線グリッドを決定する配線グリッド幅決定工程と、
前記再配線検証工程にて得られた検証結果により再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定する領域指定工程と、
前記領域指定工程により指定された前記所定の領域について、配線数の関数の、配線リソース数の関数に対する比に基づく評価値を算出し、算出した前記評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の範囲内にない場合は前記領域指定工程の処理に戻し、また、前記所定の範囲内にある場合は前記所定の領域を確定する評価工程とを含み、
前記領域指定工程は、前記評価工程から処理を戻されたとき、前記評価工程による判定後の前記所定の領域を含み、且つ拡張した新たな所定の領域を指定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項７】
請求項６記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線検証工程はクロストークによる再配線の必要性の有無を検証し、
前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた検証結果によりクロストークの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項８】
請求項６記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線検証工程はタイミングエラーによる再配線の必要性の有無を検証し、
前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた検証結果によりタイミングエラーの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項９】
複数種類のピッチの配線グリッドを用いて設計される、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路の配線方法において、
配線層全体に設定された基準配線グリッドを所定ピッチの配線グリッドへ一律に変更する一律配線グリッド変更工程と、
前記一律配線グリッド変更工程により変更された前記所定ピッチの配線グリッドに基づいて配置及び配線が行われた後の前記半導体集積回路について、配線混雑による再配線の必要性の有無を検証する再配線検証工程と、
前記再配線検証工程にて得られた検証結果により再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定すると共に、前記所定の領域についての配線数に基づく値と配線リソース数に基づく値との比率を算出する再配線領域指定工程と、
前記再配線領域指定工程により算出された前記比率に基づいて、前記所定ピッチの配線グリッドとは異なる新たな配線グリッドを決定する配線グリッド幅決定工程とを含む
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体集積回路の配線方法において、
前記再配線領域指定工程は、
前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果により再配線が必要な領域を含む前記所定の領域を指定する領域指定工程と、
前記領域指定工程により指定された前記所定の領域について、前記配線数の関数の、前記配線リソース数の関数に対する比に基づく評価値を算出し、算出した前記評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の範囲内にない場合は前記領域指定工程の処理に戻す評価工程とを備え、
前記領域指定工程は、前記評価工程から処理を戻されたとき、前記評価工程による判定後の前記所定の領域を含み、且つ拡張した新たな所定の領域を指定し、
前記配線グリッド幅決定工程は、前記評価工程における判定により、前記評価値が前記所定の範囲内にあると判定された場合に、前記評価値に基づいて前記所定の領域に設定する新たな配線グリッドを決定する
ことを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
【請求項１１】
複数の回路ブロックからなる半導体集積回路において、
前記複数の回路ブロックは、互いに異なるピッチを用いてそれぞれ配線された複数の領域を備えた回路ブロックを少なくとも１つ含む
ことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１２】
請求項１１記載の半導体集積回路において、
前記複数の領域を備えた回路ブロックは、前記複数の領域のうち、互いに隣接する領域同士の境界線を含み、且つ、前記異なるピッチの配線同士を接続する接続配線を有する接続領域を備える
ことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１３】
請求項１２記載の半導体集積回路において、
前記接続配線は、斜め配線を含む
ことを特徴とする半導体集積回路。
【請求項１４】
請求項１１記載の半導体集積回路において、
前記複数の領域のうち、互いに隣接する領域同士の境界線は、前記互いに隣接する領域のそれぞれが有する前記異なるピッチの配線の何れか一方の上のみにコンタクトを備える
ことを特徴とする半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線混雑、タイミング、クロストークの問題解決を図る半導体集積回路の配線方法及び半導体集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴い、いろいろな機能を搭載したＳｙｓｔｅｍ  Ｏｎ  Ｃｈｉｐ（以下ＳＯＣと呼ぶ）が主流となっている。ＳＯＣでは今まで数チップが必要とされていたシステムを１チップで置き換えることができる。１チップ化することにより、チップ間の配線を省くことができると共に、実装チップ数が少なくなることにより省スペース化を図ることができ、コスト削減が実現される。また、コンピュータの高速化によって大規模なデータを扱えるようになり、ＳＯＣは階層設計ではなく、フラット設計される機会が多くなっている。フラット設計の利点は、階層の境界における面積ロスがないことと、配線リソースが全て使用できることと、個々の階層ごとの制約を作成する手間が省けることである。
【０００３】
しかしながら、半導体プロセスの微細化には問題も含まれる。その一つとして挙げられるのが、近年の半導体プロセスの微細化によって配線の厚さや配線幅が小さくなったため、高周波動作する配線パターンに耐性の低下が生じるということである。すなわち、動作周波数の高速化に伴って電流密度が増加するため、高速化は微細な配線パターンへの負担を大きくし、回路の信頼性を低くする原因の一つとなっている。このような課題を解消するためには、配線パターンを太く設計する必要があるが、配線パターンを太くするためには、配線間隔を広くとらなければならない。しかし、配線間隔を広くするためには面積を増大させなければならず、面積的にロスが生じてしまう。ここで、特許文献１では、このような高速化による回路の信頼性低下と面積的にロスを生じるという課題を解決するために、全体の面積を大きくすることなく、配線パターンを太くする手段として、回路中の高周波動作領域には、他の領域と異なる幅の広い配線グリッドを設定し、配線幅を太くする方法を提案している。
【特許文献１】特開昭６１−１０２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、半導体プロセスの微細化に伴う問題点として、フロアプランによっては、遠くのブロックの配線が回りこんできて、局所的に配線混雑が起こることが挙げられる。ここで、最小の配線間隔はプロセスの実力によって決まる値であり、レイアウトツールはこの最小の配線間隔を基準として配線を行う。この基準を配線グリッドと呼ぶ。配線層に設定された配線グリッドはレイアウトの最初に設定されてからは変更されることはない。そして、配線は網の目のような配線グリッド上に配線される。従って、配線混雑が生じた場合、これを解消するためには面積を広げ、あらためて全体に対する配線をやり直す必要がある。しかし、このような方法では面積的にロスすることになる。
【０００５】
ここで、面積を広げることなく、配線グリッドを複数種類設ける方法を提案する特許文献１の技術に着目して、配線混雑を解消する方法も考えられるが、特許文献１に記載される方法は、レイアウト前の段階における回路動作に着目し、予めグリッド幅を決定しておく方法である。従って、この場合にも、レイアウトの最初に設定された配線グリッドに対して後から変更することができないという従来の課題を同様に有しているため、レイアウト段階に生じる配線混雑の問題解消には利用できない。
【０００６】
また、半導体の微細プロセスに起因した問題が顕著になっている例として、更に挙げられるのが、クロストークの影響による誤動作である。この誤動作は、微細化が進むことによって同一配線層内の配線間隔が短くなり、この結果、サイドカップリング容量が大きくなって、クロストークの影響を受けやすくなるために生じる。これを回避するために、配線間隔を大きくとって配線グリッドを設定した場合には、クロストークの問題やタイミングの問題が起こりにくくなるが、配線間隔が大きくなり、配線グリッドが少なくなると、配線リソースも少なくなる。そして、配線リソースが少なくなると、ＳＯＣのような大規模でいくつものブロックからなるレイアウトにおいては、局所的に配線混雑を引き起こす可能性がある。従って、もしクロストークの問題が起きた場合には、配線リソースを確保しつつサイドカップリング容量を減らすために配線間隔を広げる、つまり、配線間隔を大きくとるために面積を広げて配線グリッド間隔をあけることで回避している。しかしその広げた分だけ、上記の配線混雑解消の場合と同様に、面積的にロスすることになる。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、面積を増加させることなく、配線の間隔が狭くなることに起因する配線混雑、クロストーク又はタイミングエラーの不具合を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明では、所定の領域毎に、配線数の関数の、配線リソース数の関数に対する比を算出し、この算出結果に基づく値を用いて、各々の所定の領域に対する新たな配線グリッドを決定することにより、半導体集積回路の面積を増加させることなく、例えば、配線混雑のような再配線を必要とするエラーを解消する。
【０００９】
すなわち、請求項１記載の発明の半導体集積回路の配線方法は、複数種類のピッチの配線グリッドを用いて設計される、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路の配線方法において、配置及び配線を行った前記半導体集積回路内のエラーによる再配線の必要性の有無を検証する再配線検証工程と、前記再配線検証工程にて得られた検証結果により再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定すると共に、前記所定の領域についての配線数に基づく値と配線リソース数に基づく値との比率を算出する再配線領域指定工程と、前記再配線領域指定工程により算出された前記比率に基づいて、配線層全体に設定された基準配線グリッドとは異なる新たな配線グリッドを決定する配線グリッド幅決定工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果により前記再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定する領域指定工程と、前記領域指定工程により指定された前記所定の領域について、前記配線数の関数の、前記配線リソース数の関数に対する比に基づく評価値を算出し、算出した前記評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の範囲内にない場合は前記領域指定工程の処理に戻す評価工程とを備え、前記領域指定工程は、前記評価工程から処理を戻されたとき、前記評価工程による判定後の前記所定の領域を含み、且つ拡張した新たな所定の領域を指定し、前記配線グリッド幅決定工程は、前記評価工程における判定により、前記評価値が前記所定の範囲内にあると判定された場合に、前記評価値に基づいて前記新たな所定の領域に設定する前記新たな配線グリッドを決定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線検証工程は配線混雑による再配線の必要性の有無を検証し、前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果により配線混雑の生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定することを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線検証工程はクロストークによる再配線の必要性の有無を検証し、前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果によりクロストークの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定することを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線検証工程はタイミングエラーによる再配線の必要性の有無を検証し、前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果によりタイミングエラーの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明の半導体集積回路の配線方法は、複数種類のピッチの配線グリッドを用いて設計される、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路の配線方法において、配置及び配線を行った前記半導体集積回路内のエラーによる再配線の必要性の有無を検証する再配線検証工程と、前記再配線検証工程により得られた前記エラーを解消する新たな配線グリッドを決定する配線グリッド幅決定工程と、前記再配線検証工程にて得られた検証結果により再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定する領域指定工程と、前記領域指定工程により指定された前記所定の領域について、配線数の関数の、配線リソース数の関数に対する比に基づく評価値を算出し、算出した前記評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の範囲内にない場合は前記領域指定工程の処理に戻し、また、前記所定の範囲内にある場合は前記所定の領域を確定する評価工程とを含み、前記領域指定工程は、前記評価工程から処理を戻されたとき、前記評価工程による判定後の前記所定の領域を含み、且つ拡張した新たな所定の領域を指定することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線検証工程はクロストークによる再配線の必要性の有無を検証し、前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた検証結果によりクロストークの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定することを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項６記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線検証工程はタイミングエラーによる再配線の必要性の有無を検証し、前記領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた検証結果によりタイミングエラーの生じている領域を含む領域を前記所定の領域として指定することを特徴とする。
【００１７】
請求項９記載の発明の半導体集積回路の配線方法は、複数種類のピッチの配線グリッドを用いて設計される、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路の配線方法において、配線層全体に設定された基準配線グリッドを所定ピッチの配線グリッドへ一律に変更する一律配線グリッド変更工程と、前記一律配線グリッド変更工程により変更された前記所定ピッチの配線グリッドに基づいて配置及び配線が行われた後の前記半導体集積回路について、配線混雑による再配線の必要性の有無を検証する再配線検証工程と、前記再配線検証工程にて得られた検証結果により再配線が必要な領域を含む所定の領域を指定すると共に、前記所定の領域についての配線数に基づく値と配線リソース数に基づく値との比率を算出する再配線領域指定工程と、前記再配線領域指定工程により算出された前記比率に基づいて、前記所定ピッチの配線グリッドとは異なる新たな配線グリッドを決定する配線グリッド幅決定工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の半導体集積回路の配線方法において、前記再配線領域指定工程は、前記再配線検証工程にて得られた前記検証結果により再配線が必要な領域を含む前記所定の領域を指定する領域指定工程と、前記領域指定工程により指定された前記所定の領域について、前記配線数の関数の、前記配線リソース数の関数に対する比に基づく評価値を算出し、算出した前記評価値が所定の範囲内にあるか否かを判定し、前記所定の範囲内にない場合は前記領域指定工程の処理に戻す評価工程とを備え、前記領域指定工程は、前記評価工程から処理を戻されたとき、前記評価工程による判定後の前記所定の領域を含み、且つ拡張した新たな所定の領域を指定し、前記配線グリッド幅決定工程は、前記評価工程における判定により、前記評価値が前記所定の範囲内にあると判定された場合に、前記評価値に基づいて前記所定の領域に設定する新たな配線グリッドを決定することを特徴とする。
【００１９】
請求項１１記載の発明の半導体集積回路は、複数の回路ブロックからなる半導体集積回路において、前記複数の回路ブロックは、互いに異なるピッチを用いてそれぞれ配線された複数の領域を備えた回路ブロックを少なくとも１つ含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の半導体集積回路において、前記複数の領域を備えた回路ブロックは、前記複数の領域のうち、互いに隣接する領域同士の境界線を含み、且つ、前記異なるピッチの配線同士を接続する接続配線を有する接続領域を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の半導体集積回路において、前記接続配線は、斜め配線を含むことを特徴とする。
【００２２】
請求項１４記載の発明は、請求項１１記載の半導体集積回路において、前記複数の領域のうち、互いに隣接する領域同士の境界線は、前記互いに隣接する領域のそれぞれが有する前記異なるピッチの配線の何れか一方の上のみにコンタクトを備えることを特徴とする。
【００２３】
以上により、請求項１〜５記載の発明では、配線に基づくエラーを生じている領域のみを検出し、この検出したエラー領域を含む所定の領域のみを拡張することにより、所定の領域のエラーを解消できる配線リソース数を確保し、この配線リソース数が確保できた所定の領域に対する配線数に基づく値及び配線リソース数に基づく値を用いた比で表される評価値により、新たな配線グリッドを決定し、半導体集積回路の面積を増加することなく、局所的に配線に基づくエラーを解消する。
【００２４】
請求項６〜８記載の発明では、配線に基づくエラーを生じている領域のみを検出し、配線に基づくエラーを解消できる新たな配線グリッドを予め決定し、エラーの生じている領域を含む所定の領域を指定する。そして、新たな配線グリッドを用いた場合の所定の領域を、この所定の領域に対する配線数に基づく値及び配線リソース数に基づく値を用いた比で表される評価値に基づいて調節し、エラーを解消できる配線リソース数を確保する。これにより、半導体集積回路の面積を増加させることなく、局所的に配線に基づくエラーを解消する。
【００２５】
請求項９、１０記載の発明では、一律に配線グリッドを変更した後、配線混雑の有無を判定し、更に、配線混雑が生じている領域のみに対して、局所的に配線グリッドの変更をするので、例えば、クロストーク等の問題を考慮して、予め一律に配線グリッド間隔を広めに設定した後、配線混雑が生じている領域のみの配線グリッドの変更を行うことができる。
請求項１１〜１４記載の発明では、配線グリッドの間隔が異なる領域を局所的に設定することができるので、局所的な配線混雑を、全体の面積を増加させることなく解消する場合に対応できる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、請求項１〜８記載の発明によれば、配線に基づくエラーを生じている領域のみ拡張することにより、エラーを解消するのに十分な配線リソース数を確保できるので、半導体プロセスの微細化に起因して発生する配線に基づくエラーを、半導体集積回路の面積を増加させることなく、指定した所定の領域に対してのみ、局所的に解消することができる。
【００２７】
請求項９、１０記載の発明によれば、予め、半導体集積回路全体の基準配線グリッドを、例えば、クロストークのような配線に基づくエラーを生じないような配線グリッドに変更しておき、この状態の下で、配線混雑が生じている領域のみを局所的に指定して、配線リソース数を確保できるように配線グリッドを変更するので、クロストークやタイミングエラー等を考慮してサイドカップリング容量を低減させた上で、配線混雑のために配線リソースが必要な領域だけ、配線グリッドを小さくしてレイアウトすることができる。
【００２８】
請求項１１〜１４記載の発明によれば、局所的に異なる配線グリッドを設定することができるので、面積を大きくすることなく、配線混雑が生じている領域のみ配線グリッドを変更し、配線混雑を解消する場合に対応できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１は、複数の回路ブロックから構成される半導体集積回路のうち、例えば、高周波回路ブロックのような１つの回路ブロックを示している。そして、この図１では、半導体集積回路の配線層全体に一律に定義されている配線グリッド（以下基準配線グリッドという）の中において、所定の領域に対して配線グリッドを変更して配線した様子を示している。この基準配線グリッドは、プロセスの実力によって決まる最小の配線間隔（配線ピッチ）から設定される。
【００３０】
１３は、配線層全体に一律に定義されている基準配線グリッドの間隔であり、１０、１１及び１２は、基準配線グリッドの間隔１３とは異なる間隔になるように、局所的に設定された配線グリッドの領域である。領域１０を拡大した部分図において、Ｗは配線を、また、１４はこの領域１０の配線グリッドの間隔を示している。
【００３１】
本実施の形態では、配線混雑を起こしているレイアウトにおいて、上記の配線グリッドを局所的に変更して配線を行う方法について説明する。
【００３２】
レイアウトにおける配線混雑は、通常、局所的に配線が集中して起こる。そして、この原因はセル配置によるところも大きい。回避策としては混雑が生じやすい領域に対して、元の基準配線グリッドより大きい配線グリッドを設定し、配線しにくい領域であることをレイアウトツールに認識させたあと、配置・配線を再実行することで局所的な配線混雑を回避することができる。
【００３３】
図２に、局所的に配線グリッド間隔を変更することにより、局所的な配線混雑を解消する配線方法のフローチャートを示す。
【００３４】
先ず、ステップＳ２０１にて、所定の素子の配置と配線とを実施したのち、ステップＳ２０２（再配線検証工程）にて、配線層全体の中に配線により生じた配線混雑によるエラーが起きている領域を探す。ここで、もしステップＳ２０２の検証結果にて配線混雑が起きており、再配線が必要な領域が示された場合は、ステップＳ２０３（領域指定工程）へ進み、その配線混雑が起きている領域を含む所定の領域を指定する。指定した所定の領域において、最大配線量と必要配線量とを数える。
【００３５】
ここで、最大配線量と必要配線量とについて、図３を用いて説明する。
【００３６】
一般的に、配線層ごとに配線の方向が決まっているので、その方向を考慮に入れる。例えば、図３（ａ）に示すように、縦方向に６グリッド分、横方向に７グリッド分の領域を領域指定した場合、この領域における縦方向の配線は最大７本であり、これら配線のそれぞれにはグリッドが６グリッドずつ含まれているので、この図３（ａ）の領域には全部で４２グリッド分が含まれている。ここで、この図３（ａ）の領域の最大配線量は、配線リソース数に基づく値（配線リソース数の関数）として４２グリッドであると定義される。また、必要配線量は、その領域に実際に存在する配線に対する配線量として定義される。図３（ａ）と同じ範囲であり、実際に配線された図３（ｂ）の領域を例にとると、図３（ｂ）には、縦方向に配線が４本存在するので、これらの配線全体に対する配線量は２４グリッドである。従って、図３（ｂ）の必要配線量は、実際の配線数に基づく値（配線数の関数）として２４グリッドと定義される。同様に考えて、図３（ｃ）の場合は２１グリッドとなる。このとき配線の方向が縦方向なので、横方向の配線に対するグリッドは無視する。配線混雑の場合は配線が２重に重なる場合があるが、そのときはそれぞれを計上するものとする。同様に横方向の場合を図３（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。ここで、所定の領域における実際の配線数の関数と配線リソース数の関数との比率に基づく必要配線量／最大配線量を評価関数（評価値）とする。この評価関数により必要配線量及び最大配線量が定義される所定の領域における配線混雑の程度が示される。配線混雑が起きている領域を含む所定の領域を指定するステップＳ２０３の工程に続くステップＳ２０４（評価工程）では、所定の領域に対する評価関数の値を算出すると共に、算出した評価関数値が所定の範囲内にあるかどうかにより配線混雑の程度を判定する。具体的には、この評価関数の値が１を超えるなら配線できないので、１を超えない範囲（所定の範囲）にあるかどうかを判定して、１を超えた場合はステップＳ２０３へ戻り、さらに領域を広げた新たな所定の領域に対して再度判定を行う。ただし、実際には、所定の範囲としては１を超えない範囲に設定すると厳しいので０.７〜０.５ほどになるような値に設定し、所定の領域を拡大するとよい。ステップＳ２０３とＳ２０４との間の繰り返し工程（再配線領域指定工程）による所定の領域の大きさの調節で評価関数の値が０.７〜０.５になり、新たな所定の領域が確定したら、次は、ステップＳ２０５（配線グリッド幅決定工程）に移行して配線グリッドの変更が行われる。この変更する新たな配線グリッドの間隔は、１より小さい値となった評価関数値の逆数（評価値に基づく値）を現在の配線グリッドの間隔の値に掛けることで決定される。このようにして得られた新たな配線グリッドに基づいて、続くステップＳ２０６にて、再度配置・配線を実行する。これにより、局所的に配線混雑が生じていた領域の配線数を制限し、その情報を考慮してセルが配置されて、配線混雑が抑えられる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
次に、本実施の形態においては、クロストークエラーを起こしているレイアウトに対して、クロストークエラーを解消するために配線グリッドを変更する配線の方法を適用する場合を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
図４は、配置及び配線を行うステップＳ４０１に続くステップＳ４０２にてタイミングエラー検証を含むクロストークの検証を行い、続いてステップＳ４０３にて、クロストークの有無の判定を行う点で、第１の実施の形態のフローチャートの図２とは異なる。
【００３９】
クロストークエラーを引き起こしているレイアウトでは、最小スペース幅のまま長配線が行われ、これによりサイドカップリング容量が大きくなることが原因で、クロストークの影響を受けやすい状態となっている。
【００４０】
ステップＳ４０１にて配置・配線が実施された後、ステップＳ４０２でクロストークの検証が行われ、その結果がステップＳ４０３にて確認される。この一連のステップＳ４０２〜Ｓ４０３（再配線検証工程）にて配線に基づいたクロストークが発生し、再配線が必要であると判定された場合は、クロストークが発生しているネット付近の領域に注目し、その領域を含む所定の領域がステップＳ４０４（領域指定工程）で領域指定される。次に、ステップＳ４０５（評価工程）にて、第１の実施の形態で説明した最大配線量と必要配線量を数え、必要配線量／最大配線量が評価関数値として算出される。そして、その値が０.７〜０.５ほどになるまでステップＳ４０４〜Ｓ４０５（再配線領域指定工程）にて所定の領域が拡大される。所定の領域が確定したら、続くステップＳ４０６（配線グリッド幅決定工程）に移行し、配線グリッド幅の変更が行われる。本実施の形態においても、１より小さい値とした評価関数値の逆数を現在の配線グリッド幅に掛けることにより変更する配線グリッド幅が決定される。次のステップＳ４０７では、この状態で再度配線及び配置が実行される。これにより、クロストークの影響を受ける配線付近の配線グリッドが大きくなり、その結果カップリング容量が減るため、半導体集積回路の面積を広げることなく、局所的にクロストークエラーを解決することができる。
【００４１】
上述においては、所定の領域を決定してから配線グリッドを決定する方法を説明したが、配線グリッドを決定してから所定の領域を設定してもよい。これを図５のフローチャートに示す。図５のフローチャートでは、クロストークエラーの検証結果を確認するステップＳ５０３までは、図４のフローチャートにおけるステップＳ４０３までの工程と同じであるが、ステップＳ５０３にて、クロストークエラーが起きていると判定された場合に、領域指定を行わず、ステップＳ５０４（配線グリッド幅決定工程）でクロストークエラーが生じないような配線グリッド幅が決定される。そして、このステップＳ５０４にて配線グリッド幅が決定された後、この決定された配線グリッドを用いるクロストークの発生している所定の領域がステップＳ５０５（領域指定工程）で指定される。つまり、ステップＳ５０４では、クロストークエラーが起きている場所のカップリング容量を調べ、そのカップリング容量をどの程度まで減らせばクロストークエラーがなくなるかが計算され、そこから配線グリッド幅が決定される。そして、ステップＳ５０５にて、そのクロストークエラーが起きている所定の領域が設定される。ステップＳ５０５で領域指定された所定の領域に対して、次のステップＳ５０６（評価工程）では、第１の実施の形態と同様に、評価関数が算出され、この算出された評価関数が１より小さい範囲（所定の範囲）内に入っているかどうかにより、配線混雑の程度が判定される。ここで、一連のステップＳ５０５〜Ｓ５０６（再配線領域指定工程）により、評価関数が所定の範囲内に収まるまで、所定の領域を更に広げて新たな所定の領域を設定し、判定するという処理が繰り返される。そして、評価関数の値が所定の範囲内に収まったとき、ステップＳ５０７において再配線が行われる。このように、クロストークエラーをなくすカップリング容量を実現するために予め配線グリッド幅を決定し、この状態の下で再配線を実施して配線混雑を局所的に解消することにより、半導体集積回路の面積を増加することなく、必ずクロストークエラーが発生しなくなるだけの配線幅を確保して配線することができる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
次に、本実施の形態においては、タイミングエラーを起こしているレイアウトに対して、配線混雑を解消するために配線グリッドを変更する配線の方法を適用する場合を、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
図６のフローチャートでは、ステップＳ６０１の配置・配線工程、ステップＳ６０２のクロストーク検証を含むタイミング検証を行う工程及びクロストーク検証の結果からクロストークエラーの有無を判定するＳ６０３の工程までは、図４に示したフローチャートと同じであるが、ステップＳ６０３にてタイミングエラーがあると判定された場合に、配線グリッド幅を変更するための領域を変更するための工程に移るのではなく、負荷容量の大きい配線の選択を行うステップＳ６０４へ移行する工程においてのみ、図４のフローチャートと異なる。
【００４４】
タイミングエラーが生じているレイアウトでは、最小スペース幅のまま最長配線が行われ、これによりサイドカップリング容量が大きくなり、負荷容量が大きくなることが原因で、各セルの遅延が増大し、タイミングエラーが生じやすい状態となっている。
【００４５】
ステップＳ６０１にて配置・配線を実施したのち、ステップＳ６０２でタイミング検証（ＳＴＡ）を実施し、その結果をステップＳ６０３にて確認する。この一連のステップＳ６０２〜Ｓ６０３（再配線検証工程）にて配線に基づくタイミングエラーが発生していると判定された場合は、次のステップＳ６０４において、負荷容量が大きいためにタイミングエラーを引き起こしている配線が選択される。続いて、ステップＳ６０５（領域指定工程）にて、そのタイミングエラーが生じている領域を含む所定の領域が指定される。次のステップＳ６０６（評価工程）では、第１の実施の形態で説明した最大配線量と必要配線量とが数えられ、同様に、必要配線量／最大配線量が評価関数とされる。そして、その値が０.７〜０.５ほどの所定の範囲になるように一連のステップＳ６０５〜Ｓ６０６（再配線領域指定工程）の繰り返し処理にて所定の領域が拡大される。所定の領域が確定したら、ステップＳ６０７（配線グリッド幅決定工程）へ移行し、配線グリッドの変更が行われる。本実施の形態においても、１より小さい値とした評価関数値の逆数を現在の配線グリッド数に掛けることで変更する配線グリッド幅が決定される。次のステップＳ６０８では、この状態で再度配線及び配置が実行される。これにより、負荷容量を低減することで各セルの遅延値が下がり、タイミングエラーを修正することができる。
【００４６】
また、第２の実施の形態で説明したように、配線グリッドを決定してから所定の領域を設定してもよい。これを図７のフローチャートに示す。
【００４７】
図７のフローチャートでは、タイミングエラーの検証結果を確認するステップＳ７０３までは、図６のフローチャートにおけるステップＳ６０３までの工程と同じであるが、一連のステップＳ７０２〜Ｓ７０３（再配線検証工程）において、タイミングエラーが起きていると判定された場合に、領域指定を行わず、ステップＳ７０４（配線グリッド幅決定工程）で配線グリッド幅を決定している。そして、このステップＳ７０４にて、どのくらい負荷容量を減らせばいいかが計算されて新たな配線グリッド幅が決定された後、ステップＳ７０５で負荷容量の大きい配線が選択される。ステップＳ７０６（領域指定工程）では、ステップＳ７０５で選択された負荷容量の大きい配線を含む所定の領域が設定される。ステップＳ７０７（評価工程）では、ステップＳ７０６にて範囲設定されたタイミングエラーが生じている所定の領域に対して、評価関数（必要配線量／最大配線量）を算出し、この評価関数の値が所定の範囲内に収まるまでステップＳ７０６〜Ｓ７０７（再配線領域指定工程）の処理を繰り返し、評価関数が所定の範囲内に収まったとき、このときの所定の領域と新たな配線グリッドとに基づいて再配線を行う。このように、予め配線グリッドを決定し、再配線を実施することにより、負荷容量を減らすことができ、タイミング改善を実現することが出来る。
【００４８】
（第４の実施の形態）
上記実施の形態では、配置・配線を実施した後、クロストークやタイミング等の各種検証を実施し、その結果に問題があれば対応するという方法をとってきた。本実施の形態では、予めクロストーク、タイミングに対する予防策として適用する配線の方法を図８のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
図８では、先ず、ステップＳ８０１にて配線層全体の配線グリッドを一律に最小幅より大きくする。一律に配線グリッド幅を大きくすることで、サイドカップリング容量を減らし、クロストーク、タイミングのエラーが起こりにくいようにする。しかし、一律配線グリッドを大きくした場合、配線リソースが減ってしまうので、配線混雑が起こる可能性が大きい。したがって、配線混雑が起きている領域のみ、配線グリッドを小さくするか最小グリッドに戻すことによって配線リソースを確保し、配線混雑を解決しなければならない。ステップＳ８０１以降は、第１の実施の形態において図２に示したフローチャートと同様であるが、図２では、ステップＳ２０３にて配線グリッド幅が広くなるよう領域を広げる領域指定を行うことにより配線混雑を解消したのに対して、本実施の形態では、逆に、配線グリッド幅を、元の基準配線グリッド幅に戻すか又は狭くすることにより配線リソースを確保し、これにより配線混雑の解消を図る点において、第１の実施の形態とは異なる。
【００５０】
すなわち、先ず、ステップＳ８０１（一律配線グリッド変更工程）にて全体の基準配線グリッドを所定間隔の配線グリッドへ一律に大きくして、この広くなった所定間隔の配線グリッドに対してステップＳ８０２にて配置・配線が実施される。その結果、ステップＳ８０３（再配線検証工程）にて配線混雑が起きており、再配線の必要があるという検証結果が出された場合、ステップＳ８０４（領域指定工程）にて、その配線混雑が起きている領域を含むさらに広い領域が指定される。そして、次のステップＳ８０５（評価工程）にて、第１の実施の形態で説明した最大配線量と必要配線量とを数え、同様に評価関数の値を算出すると共に、算出された評価関数の値が配線混雑の生じない所定の範囲にあるかどうか、すなわち、本実施の形態では、値１を超えている（所定の範囲）かどうかを判定する。この一連のステップＳ８０４〜Ｓ８０５においては、評価関数の値が１を超えていても、配線グリッド幅を小さくした場合、評価関数の値が１より小さくなるような領域が選択される。そして、配線混雑が発生しており且つ配線グリッド幅を小さくすることにより評価関数の値が１より小さくなるような領域、すなわち、配線混雑が解消される領域が選択されたとき、続くステップＳ８０６（配線グリッド幅決定工程）にて、実際に小さくする新たな配線グリッド幅が決定される。そして、これにより、配線混雑が生じている領域に対して局所的に配線リソースを確保することができ、次のステップＳ８０７にて再配線が行われる。このようにすることで、配線層内のほとんどの領域で配線グリッドの間隔を広げた効果、すなわち、サイドカップリング容量を低減させる効果を得ることができると共に、半導体集積回路の面積を拡張することなく、配線混雑のために配線リソースが必要な領域だけ配線グリッドを小さくしてレイアウトすることができる。
【００５１】
（第５の実施の形態）
これまで説明してきた実施の形態では、配線グリッドを変更した領域と元の配線グリッドの領域との境界には何も考慮していなかった。しかし、最小限の配線修正を行う場合、例えば元の配線グリッドの領域の配線を動かさずに、変更した配線グリッドの領域だけ配線を修正するような場合、双方の領域間の配線を接続するための領域が必要となる。この接続領域を設けた例を図９に示す。
【００５２】
元の配線Ｗが配線層全体について設定された基準配線グリッドに基づいて、図９（ａ）のようになっていた場合、図９（ｂ）のように、先ず、新しい配線グリッドの領域１０を設定する。そして、配線方向が縦方向の場合、縦方向の配線Ｗが連続しているところを探す。図９（ｂ）の場合では３本存在する。本実施の形態では、この数から１を引いた数のグリッド分だけ、接続領域として設定する。
【００５３】
図９（ｃ）では点線部分の領域２０と新しい配線グリッドの領域１０との間の領域が接続領域であり、３から１を引いた２グリッド分の幅の領域が示されている。この例では接続領域として元の配線グリッド領域を設定したが、新しい配線グリッドの領域を広げて接続領域としてもよい。また接続領域においては、必ず配線グリッドを通る必要はなく、必要ならば元の配線グリッド領域の配線、新しい配線グリッド領域の配線の延長でも引けるものとする。このようにして設定した接続領域において、境界の配線Ｗをそれぞれの配線方向と直交する方向の接続配線Ｗ１により接続する。
【００５４】
図９（ｄ）では上記の連続する３本の配線Ｗが接続領域で折り曲げられて接続されている。３本の配線のうちの１本は、領域１０と全体の基準配線グリッド領域との境界線上にて接続配線Ｗ１を用いて接続され、残りの２本は、接続領域内における水平方向の２本の配線リソースを用いて接続配線Ｗ１にて接続される。しかし、このように、連続する配線Ｗのかたまりが複数存在し、それらの間隔が十分でないときは接続領域をさらに広げて設定したほうがよい。
【００５５】
図９では、接続領域で配線グリッドを使用した接続配線Ｗ１を用いて接続する例を示したが、必ずしも配線グリッド上の配線で接続する必要はない。例えば斜め配線で接続する例を図１０に示す。
【００５６】
図１０（ａ）に示す元の配線Ｗは図９（ａ）と同じであり、また、新しい配線グリッドの領域１０を決定する図１０（ｂ）と接続領域を設定する図１０（ｃ）までは図９と変わらないが、この図１０では、元の配線グリッド上の配線Ｗと新しい配線グリッド上の配線Ｗとを接続するときに、斜め配線Ｗ２が使用されている。グリッド幅、最小スペーシング幅にも影響を受けるが、図９のようにグリッド上の配線Ｗ１を用いて接続するより、少ない領域で接続できる可能性がある。少ない領域で接続できるということは、元の配線Ｗから変更が少ないということなので、特に元の配線Ｗを極力動かしたくない場合に有効となる。
【００５７】
（第６の実施の形態）
次に、元の配線グリッド領域と新しい配線グリッド領域との境界のコンタクト可能箇所について説明する。図１１（ａ）に示すように新しい配線グリッド領域１０を設定した場合、領域３０を拡大した図１１（ｂ）に示すＸ印の箇所において、上下の配線層へのコンタクトが発生する可能性がある。この場合、場所によってはコンタクトを形成した時点でその配線層の最小スペーシング幅ルールを満たさないことがある。このようなコンタクトによる最小スペーシング幅エラーを起こさないために、図１１（ｃ）、図１１（ｄ）に示すように、元の配線グリッド領域と新しい配線グリッド領域１０との境界ではコンタクト可能な箇所はどちらかの配線グリッド上のみにコンタクト可能箇所を統一する。最小グリッドはコンタクトを形成した時点で最小スペーシング幅エラーを起こさないように設定されるので、どちらかのグリッド上でのみコンタクト可能とすることで、少なくともコンタクトを形成した時点で最小スペーシング幅エラーが起こることが防げる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明にかかる半導体集積回路の配線方法及び半導体集積回路では、配線層内において、局所的に配線グリッド幅が他と異なる幅に変更されるので、面積を増加させることなく、局所的な配線混雑を解消することができ、また、クロストークやタイミングに関するエラーを解消することができるので、小面積化が重視されるような、例えばＳＯＣ等の高密度の半導体チップに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における異なる配線グリッド領域を含む配線層の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態において配線混雑を解決する場合のフローチャート図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における必要配線量、最大配線量の説明図であって、（ａ）は縦方向配線の最大配線量の説明図、（ｂ）は縦方向配線についての必要配線量の説明図、（ｃ）は縦横方向配線についての必要配線量の説明図、（ｄ）は横方向配線の最大配線量の説明図、（ｅ）は横方向配線についての必要配線量の説明図、また、（ｆ）は縦横方向配線についての必要配線量の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態においてクロストークエラーを解決する場合のフローチャート図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態においてクロストークエラーを解決する別の場合のフローチャート図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態においてタイミングエラーを解決する場合のフローチャート図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態においてタイミングエラーを解決する別の場合のフローチャート図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態においてタイミングエラーおよびクロストークを予防する場合のフローチャート図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態における、接続領域の設定と接続配線の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態における、接続領域の設定と斜め配線を用いた接続配線の例を示す図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態における、元のグリッド領域と新しいグリッド領域の境界におけるコンタクト可能箇所の説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１１、１２                  新しい配線グリッド領域（所定の領域）
１３                              元の配線グリッド幅（基準配線グリッド）
１４                              新たな配線グリッド幅
２０                              接続領域を含む新しい配線グリッド領域
３０                              コンタクト領域
Ｓ２０２、Ｓ４０２、Ｓ４０３
、Ｓ５０２、Ｓ５０３、Ｓ６０２
、Ｓ６０３、Ｓ７０２、Ｓ７０３
、Ｓ８０３                        再配線検証工程
Ｓ２０３、Ｓ４０４、Ｓ５０５
、Ｓ６０５、Ｓ７０６、Ｓ８０４    領域指定工程
Ｓ２０４、Ｓ４０５、Ｓ５０６
、Ｓ６０６、Ｓ７０７、Ｓ８０５    評価工程
Ｓ２０５、Ｓ４０６、Ｓ５０４
、Ｓ６０７、Ｓ７０４、Ｓ８０６    配線グリッド幅決定工程
Ｓ２０６、Ｓ４０７、Ｓ５０７
、Ｓ６０８、Ｓ７０８、Ｓ８０７    再配置・配線工程
Ｗ                                配線
Ｗ１                              接続配線
Ｗ２                              斜めの接続配線
【図１】
2006294707.tif 000003
【図２】
2006294707.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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