(57)【要約】【課題】配線修正などのデータ量が処理速度に依存する処理を、処理能力の低く、少ないメモリを搭載した安価なコンピュータで設計可能にする。【解決手段】半導体集積回路のレイアウト設計において、レイアウトデザインに応じて使用頻度の高いレイアウトセルを選択してダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定し、特定した配置箇所に予めダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成する工程と、新規のレイアウトセルの作成元である使用頻度の高いレイアウトセルを、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルとを置換、もしくは重ね合わせて配置してダミーメタルを配置する工程と、を実施する。【選択図】図４
2011022831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路におけるレイアウトデザイン及び使用頻度に応じてレイアウトセルを選択し、前記選択されたレイアウトセルに対して、ダミーメタルを配置する共通な座標を特定し、前記特定された座標に予めダミーメタルが配置されている新規のレイアウトセルを作成する手段と、
前記選択されたレイアウトセルの代わりに前記新規のレイアウトセルを使用する手段と
を具備する
レイアウト設計システム。
【請求項２】
請求項１に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
対象回路内のレイアウトセルの使用個数とレイアウトセルの面積とを掛け合わせるレイアウトセル情報集計処理手段
を具備する
レイアウト設計システム。
【請求項３】
請求項２に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
使用個数と面積とを掛け合わせて求めた値の最も多いレイアウトセルを選択するレイアウトセル選択処理手段
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項４】
請求項３に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記選択されたレイアウトセルを有するインスタンスのトラック上の座標を０及び１のいずれかにデータ化し、前記インスタンスの配線のデータベースを作成する前記配線データ変換処理手段と
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項５】
請求項４に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記トラック上の座標毎の座標合計を集計する座標データ集計処理手段と、
前記インスタンスの配線層毎の層合計を集計する層データ集計処理手段と、
前記インスタンスのメタル数の合計を集計するメタル数データ集計処理手段と
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項６】
請求項５に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記座標合計と前記層合計とに基づいて、除外すべきインスタンスを検索する非共通パターン検索処理手段
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項７】
請求項６に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記検索されたインスタンスを、前記作成されたデータベースから除外し、前記作成されたデータベースを更新する非共通パターン除外処理手段
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項８】
請求項７に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記更新されたデータベースについて、ダミーメタルの総数を集計する配置ダミーメタル数集計処理手段と
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項９】
請求項８に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記集計されたダミーメタルの総数が最大値であるか否かを判断し、最適な共通パターンを確定する配置ダミーメタル数判断処理手段
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項１０】
請求項１に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
前記確定された最適な共通パターンに基づいて、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルを作成する新規レイアウトセル作成処理手段と、
前記新規のレイアウトセルの作成元であるレイアウトセルを、前記新規のレイアウトセルと置換する新規レイアウト置換処理手段と
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項１１】
請求項１に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
任意のエリアにレイアウトデータを分割するエリア分割処理手段と、
前記分割されたエリアに対して、前記新規レイアウトセル作成処理手段と前記新規レイアウト置換処理手段とが行われたか否かを判断するエリア判断処理手段と
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項１２】
請求項１に記載のレイアウト設計システムであって、
前記新規のレイアウトセルを作成する手段は、
配線層毎に新規のレイアウトセルの作成処理が行われる場合、全ての配線層に対して新規のレイアウトセルの作成処理が行われたか否かを判断する配線層確認処理手段
を更に具備する
レイアウト設計システム。
【請求項１３】
半導体集積回路のレイアウト設計方法において、
レイアウトデザイン及び使用頻度に応じてレイアウトセルを選択し、前記選択されたレイアウトセルに対して、ダミーメタルを配置する共通な座標を特定し、前記特定された座標に予めダミーメタルが配置されている新規のレイアウトセルを作成する工程と、
前記選択されたレイアウトセルの代わりに前記新規のレイアウトセルを使用する工程と
を有する
レイアウト設計方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
対象回路内のレイアウトセルの使用個数とレイアウトセルの面積とを掛け合わせる工程
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
使用個数とレイアウトセルの面積とを掛け合わせて求めた値の最も多いレイアウトセルを選択する工程
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記選択されたレイアウトセルを有するインスタンスのトラック上の座標を０及び１のいずれかにデータ化し、前記インスタンスの配線のデータベースを作成する工程と
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記トラック上の座標毎の座標合計を集計する工程と、
前記インスタンスの配線層毎の層合計を集計する工程と、
前記インスタンスのメタル数の合計を集計する工程と
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記座標合計と前記層合計とに基づいて、除外すべきインスタンスを検索する工程
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記検索されたインスタンスを、前記作成されたデータベースから除外し、前記作成されたデータベースを更新する工程
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記更新されたデータベースについて、ダミーメタルの総数を集計する工程
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記集計されたダミーメタルの総数が最大値であるか否かを判断し、最適な共通パターンを確定する工程
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項２２】
請求項２に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
前記確定された最適な共通パターンに基づいて、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルを作成する工程と、
前記新規のレイアウトセルの作成元であるレイアウトセルを、前記新規のレイアウトセルと置換する工程と
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
任意のエリアにレイアウトデータを分割する工程と、
前記分割されたエリアに対して新規のレイアウトセルの作成処理と新規のレイアウトの置換処理とが行われたか否かを判断する工程と
を更に有する
レイアウト設計方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載のレイアウト設計方法であって、
前記新規のレイアウトセルを作成する工程は、
配線層毎に新規のレイアウトセルの作成処理を行う工程と、
全ての配線層に対して新規のレイアウトセルの作成処理を行ったか否かを判断する工程と
を更に有する
レイアウト設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レイアウト設計システムに関し、特に半導体集積回路装置の製造性考慮設計におけるダミーメタルの配置に関するレイアウト設計システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の製造性考慮設計（ＤＦＭ：Ｄｅｓｉｇｎ  Ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒａｂｉｌｉｔｙ）を満足させるためのレイアウト設計方法において、微細化加工技術が進歩した事により多配線層化が実現した事に伴い、半導体製造における研磨技術（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を使用して平坦化しているが、メタル配線の粗密が存在するとＣＭＰ研磨時の斑が生じて平坦化できないため、メタル配線の密度を一定以上の割合で確保するためにダミーメタルを埋める必要がある。
【０００３】
近年、半導体集積回路の設計において、微細化に伴って回路規模が増大する事で、配置するダミーメタルの量も増大している。例えば、レイアウト設計において、レイアウトツールを使用するにあたり、レイアウトツールは回路の接続情報や配置するための座標（配置座標）等のレイアウトデータを入力し、レイアウトツールで処理したレイアウトデータを出力する。ダミーメタルの配置座標は、レイアウトデータ中に記述されるため、ダミーメタルが増大するとレイアウトデータも増大する。
【０００４】
図１は、一般的な技術によるダミーメタルの配置のフローを示す図であり、一般的なツールを使用して設計した場合の一般的な手順をフローに示したものである。図２は、従来技術による配線レイアウトデータを示す図である。
【０００５】
以下に、図１と図２を用いて、一般的な技術による配線レイアウト設計方法について説明する。ステップＳ１１では、Ｉ／Ｏやマクロの配置を行う。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で配置したフロアプラン後のデータに対して、電源配線を実施する。ステップＳ１３では、ステップＳ１２の電源配線後のデータに対して、レイアウトセルの配置を行う。ステップＳ１４では、ステップＳ１３のレイアウトセル配置後のデータに対して信号の配線を行う。ステップＳ１５では、ステップＳ１４の配線後のデータに対し、ダミーメタルの配置を行う。ステップＳ１６では、ステップＳ１５で配置したメタルの使用率を判断し、メタルの使用率が目標に達しなかった場合では、ダミーメタルが配置されていないエリアに対してのみ、ステップＳ１５を繰り返す。メタルの使用率が目標に達した場合は、フローを終了する。
【０００６】
ステップＳ１５のダミーメタルの配置は、メタル配線の粗密割合の確認を行い、メタル配線の粗密割合が規定値に満たないエリアに対して、ダミーメタルを既配線間との間を定められた最小配線間隔であけて配置することで、規定値を満足させている。図２で示すように、レイアウトセル配置領域５の上に、実配線レイアウトデータ４ａ〜４ｊと、ダミー配線レイアウトデータ７ａとをレイアウトした配線のレイアウトデータを作成する。実配線レイアウトデータ４ａ〜４ｊとダミー配線レイアウトデータ７ａとの間は、レイアウトのデザインルールで定められた最小配線間隔をあけており、ダミー配線レイアウトデータ７ａは、実配線レイアウトデータと同じく最小配線間隔で配置される。前記のダミー配線レイアウトデータ７ａは、１つの階層にダミー配線レイアウトデータ７ａ毎に配置座標を記述する事で配置される。
【０００７】
図３を用いて、前述のレイアウト設計方法でレイアウトを行った場合のレイアウトセル及びダミーメタルの配置方法の例について説明する。図３は、一般的レイアウトセル及びダミーメタルの配置方法の例である。レイアウトセルの定義Ｈ９０１はレイアウトセルを定義していて、セミコロンで１つのレイアウトセルの定義の終了を意味し、レイアウトセルの情報が定義されている。ダミーメタルの記述Ｈ９０２はダミーメタルの配置座標の記述である。ダミーメタルの矩形座標は、Ｘ軸，Ｙ軸の最小値の座標とＸ軸，Ｙ軸の最大値の座標の２点で記述し、セミコロンでダミーメタル１つの配置座標の記述を終了する。レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ９０３はレイアウトセルの配置座標の記述である。レイアウトセルの定義Ｈ９０１で定義してあるレイアウトセルの配置する座標を記述し、セミコロンでレイアウトセル１つの配置座標の記述を終了する。
【０００８】
関連する技術として、特開平５−２５８０１７号公報（特許文献１）に半導体集積回路装置及び半導体集積回路装置の配線レイアウト方法が開示されている。この関連技術では、半導体集積回路装置上に形成された素子と端子との間、または素子間を接続する実配線が形成され、その実配線と同一配線層において半導体集積回路装置の領域全体には実配線との間に最小配線間隔をもち、かつ、実配線及び素子並びに端子のいずれにも接続されない格子状のダミー配線が最小配線間隔をもって形成されていることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平５−２５８０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、近年のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）製造においては、ＬＳＩの微細化に伴って集積度が上がりゲート規模も増大するため、ダミーメタルで埋めるためのデータ量も増大する。データ量が増大する結果、配線修正等を行う処理用のマシンは、処理能力が高く、メモリを沢山搭載した高価なコンピュータを使用する必要があるという問題がある。
【００１１】
その理由としては、一般的な技術ではダミーメタルを埋めるために、ダミーメタルの配置において、格子状のダミー配線レイアウトデータ７ａは、半導体集積回路装置の回路データに基づいて実配線レイアウトデータを作成するとともに、前記の実配線レイアウトデータにて決定される半導体集積回路装置の領域全体に最小配線間隔をもって作成されるためと考えられる。
【００１２】
従って、レイアウト処理毎に異なる実配線レイアウトデータからダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定し、前記特定した配置箇所に予めダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成できない。また、ダミーメタルのレイアウトデータはダミー配線レイアウトデータ７ａ毎に配置情報を記述する事で配置される。また、埋めたダミーメタルのデータ量に応じてレイアウトデータの記述量が増加する。また、レイアウトデータを処理するために、処理能力と多くのメモリを必要とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のレイアウト設計システムは、半導体集積回路におけるレイアウトデザイン及び使用頻度に応じてレイアウトセルを選択し、選択されたレイアウトセルに対して、ダミーメタルを配置する共通な座標を特定し、特定された座標に予めダミーメタルが配置されている新規のレイアウトセルを作成する手段と、選択されたレイアウトセルの代わりに新規のレイアウトセルを使用する手段とを具備する。
【００１４】
本発明のレイアウト設計方法は、半導体集積回路のレイアウト設計方法において、レイアウトデザイン及び使用頻度に応じてレイアウトセルを選択し、選択されたレイアウトセルに対して、ダミーメタルを配置する共通な座標を特定し、特定された座標に予めダミーメタルが配置されている新規のレイアウトセルを作成する工程と、選択されたレイアウトセルの代わりに新規のレイアウトセルを使用する工程とを有する。
【発明の効果】
【００１５】
配線修正等のデータ量が処理速度に依存する処理を、処理能力の低く、少ないメモリを搭載した安価なコンピュータで設計が可能になる。また、配線修正等のデータ量が処理速度に依存する処理を、処理能力の低く、少ないメモリを搭載した安価なコンピュータで実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来技術のフローチャートである。
【図２】従来技術の配線レイアウトデータを示す図である。
【図３】従来技術のレイアウトセルの定義、ダミーメタルの記述、レイアウトセルの配置座標の記述例を示す図である。
【図４】本発明の半導体回路装置のレイアウト設計システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の論理回路を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態におけるダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成のフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態の回路図のレイアウトセル個数と面積を示す図である。
【図８】本発明の実施形態のレイアウトセルの配置と配線状況を示す図である。
【図９】本発明の実施形態のレイアウトセルの配置と特定配線層（１層）のみを表示した図である。
【図１０Ａ】レイアウトセルの配線トラックを示す図である。
【図１０Ｂ】レイアウトセルの配線トラックに座標名を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態のレイアウトセルと１層を切り出した図である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態の配線層パターンをデータ化した図である。
【図１２】本発明のダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成処理の詳細なフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の配線データ集計処理のデータ一覧である。
【図１４】本発明の実施形態の非共通パターン検索処理のデータ一覧である。
【図１５】本発明の実施形態の非共通パターン除外処理のデータ一覧である。
【図１６】本発明の実施形態の配置ダミーメタル数最大時のデータ一覧である。
【図１７】本発明の実施形態の配置ダミーメタル数飽和時のデータ一覧である。
【図１８】本発明の実施形態の最適な共通パターンのデータ一覧である。
【図１９】本発明の実施形態の新規のレイアウトセル（セル名：ＣＥＬＬ１）である。
【図２０Ａ】本発明の実施形態の１層配線層の最適な共通パターンを示すデータである。
【図２０Ｂ】本発明の実施形態の１層配線層の最適共通パターンをレイアウトセルとして示す図である。
【図２０Ｃ】本発明の実施形態の１層配線層の新規のダミーメタルを有するレイアウトセルとして示す図である。
【図２１Ａ】本発明の実施形態の２層配線層の最適共通パターンを示すデータである。
【図２１Ｂ】本発明の実施形態の２層配線層の最適共通パターンをレイアウトセルとして示す図である。
【図２１Ｃ】本発明の実施形態の２層配線層の新規のダミーメタルを有するレイアウトセルとして示す図である。
【図２２】本発明の実施形態のダミーメタルを有する新規のレイアウトセル（セル名：ＣＥＬＬ１＿ＭＥＴＡＬ１）である。
【図２３】実施形態の本発明により新規のレイアウトセルの置換しダミーメタルを配置した図である。
【図２４】本発明の実施形態のレイアウトセルとダミーメタルの配置座標とグリッドの関係を示す図である。
【図２５】本発明の第１実施形態のレイアウトセルの定義、ダミーメタルの記述、レイアウトセルの配置座標の記述例を示す図である。
【図２６】本発明の第２実施形態におけるダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成のフローチャートである。
【図２７】本発明の第３実施形態におけるダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成のフローチャートである。
【図２８】本発明の第３実施形態におけるダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成処理の詳細なフローチャートである。
【図２９】本発明の第３実施形態のレイアウトセルの定義、ダミーメタルの記述、レイアウトセルの配置座標の記述例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明のレイアウト設計方法は、コンピュータによるレイアウト設計システムにて実現され得る。図４は、コンピュータによるレイアウト設計システムの構成の一例を示している。
【００１８】
図４に示すように、本発明のレイアウト設計システム１０は、設計ツール１１と、入力データ１２と、出力データ１３と、セルライブラリ１４と、対応リスト１５を備える。
【００１９】
設計ツール１１は、設計プログラムを含む設計ツールである。入力データ１２は、設計ツール１１に入力される入力データである。出力データ１３は、設計ツールに出力される出力データである。セルライブラリ１４は、設計ツール１１に参照されるセルライブラリである。対応リスト１５は、設計ツール１１に参照される対応リストである。ここでは、設計ツール１１は、セルライブラリ１４と対応リスト１５を参照し、入力データ１２から出力データ１３を生成する。
【００２０】
レイアウト設計システム１０となり得るコンピュータの例として、ＰＣ（パソコン）、シンクライアント端末／サーバ、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等が考えられる。また、コンピュータ自体に限らず、中継機器や周辺機器、コンピュータに搭載される拡張ボード、コンピュータ上に構築された仮想マシン（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｍａｃｈｉｎｅ（ＶＭ））環境でも良い。但し、実際には、これらの例に限定されない。
【００２１】
設計ツール１１を実現するハードウェアの例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やマイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等の処理装置、又は同様の機能を有する半導体集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ））等が考えられる。すなわち、設計ツール１１は、プログラムで駆動されるＣＰＵ等のハードウェアと、そのハードウェアを駆動して所望の処理を実行するソフトウェアと、によって実現される。但し、実際には、これらの例に限定されない。
【００２２】
入力データ１２を入力するためのハードウェアの例として、外部の入力装置や記憶装置から情報を取得するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ：ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や、記憶媒体（メディア）を読み書きする駆動装置、又は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）等のネットワークアダプタ、アンテナ、通信ポート等が考えられる。なお、入力装置の例として、キーボードやキーパッド、画面上のキーパッド、タッチパネル（ｔｏｕｃｈ  ｐａｎｅｌ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）等が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
【００２３】
出力データ１３を出力するためのハードウェアの例として、外部の表示装置や記憶装置に情報を出力するためのインターフェースや、記憶媒体を読み書きする駆動装置、又は、ＮＩＣ等のネットワークアダプタ、アンテナ、通信ポート等が考えられる。なお、表示装置の例として、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）、或いは、出力内容を用紙等に印刷するプリンタ等が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
【００２４】
設計ツール１１用のソフトウェア、入力データ１２、出力データ１３、セルライブラリ１４、及び対応リスト１５を保持するための記憶手段の例として、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ等の半導体記憶装置、ハードディスクやＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶装置、又は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）やメモリカード等の記憶媒体等が考えられる。また、コンピュータ本体に内蔵された記憶装置等に限らず、周辺機器（外付けＨＤＤ等）や外部のサーバ（ストレージサーバ等）に設置された記憶装置、或いは、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｔｔａｃｈｅｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ）でも良い。但し、実際には、これらの例に限定されない。
【００２５】
本発明の第１実施形態の動作において、例えば、半導体基板上に、図５に示す論理回路のレイアウトを行い、ダミーメタルを配置する場合について説明する。
【００２６】
図５の論理回路におけるインスタンスａ１〜ａ１５は、セルタイプにより、インスタンスａ１〜ａ１２と、インスタンスａ１３〜ａ１４と、インスタンスａ１５と、の３タイプに分類することができる。
【００２７】
インスタンスａ１〜ａ１２は、同一の論理動作（ファンクション）をするバッファであり、大きな駆動能力を有するセルタイプのセルであるＣＥＬＬ１で構成され、ａ１〜ａ１２という個別の名称を持っている。
【００２８】
インスタンスａ１３〜インスタンスａ１４は、前記ＣＥＬＬ１とは同一の論理動作（ファンクション）をするバッファであり、ＣＥＬＬ１より小さい駆動能力を有するセルタイプのセルであるＣＥＬＬ２で構成されるインスタンスである。
【００２９】
インスタンスａ１５は、前記ＣＥＬＬ１及びＣＥＬＬ２とは異なる論理動作（ファンクション）であるＡＮＤの論理動作（ファンクション）を持ち、前記ＣＥＬＬ１と同じ駆動能力を有するセルタイプ名ＣＥＬＬ３で構成されるインスタンスである。インスタンスａ４の出力に、インスタンスａ１〜ａ３，インスタンスａ５〜ａ１５の入力が接続している。
【００３０】
図６のフローを用いて、本発明の第１実施形態の概要を説明する。
【００３１】
（１）ステップＳ１０１
まず、設計ツール１１は、ＩＯ端子（入出力端子）やマクロのフロアプラン配置を行う。
【００３２】
（２）ステップＳ１０２
次に、設計ツール１１は、電源の配線を行う。
【００３３】
（３）ステップＳ１０３
次に、設計ツール１１は、各レイアウトセルの配置を行う。
【００３４】
（４）ステップＳ１０４
次に、設計ツール１１は、信号の配線を行う。
【００３５】
（５）ステップＳ１０５
次に、設計ツール１１は、ダミーメタルを配置する箇所を特定して、その箇所にダミーメタルを予め配置したレイアウトセルを新規に作成して、セルライブラリに加える。新規のレイアウトセルの詳細な作成方法については後述する。
【００３６】
（６）ステップＳ１０６
次に、設計ツール１１は、ダミーメタルを配置する箇所を有するインスタンスのレイアウトセルを、作成されたダミーメタルを有した新規のレイアウトセルに置換する。
【００３７】
（７）ステップＳ１０７
次に、設計ツール１１は、新規のレイアウトセルに置換した後のメタル使用率が１チップ全体のメタル基準を満たしたか否かを判断する。なお、設計ツール１１は、置換後のメタル使用率が１チップ全体のメタル基準を満たさない場合は、再度、新規のレイアウトセル作成処理（ステップＳ１０５）に移行する。設計ツール１１は、再度、新規のレイアウトセル作成処理（ステップＳ１０５）に移行した場合、まずステップＳ１０６の処理の実行時にダミーメタルを配置したインスタンスを、ステップＳ１０６のデータ上から取り除き、次にステップＳ１０５以降の処理を実行する。また、設計ツール１１は、置換後のメタル使用率が１チップ全体のメタル基準を満たした場合は、フローを終了する。
【００３８】
図示しないが、設計ツール１１は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０７の処理を実施する機能部を備えるものとする。ここでは、設計ツール１１は、フロアプラン処理部（ステップＳ１０１）と、電源配線処理部（ステップＳ１０２）と、配置処理部（ステップＳ１０３）と、配線処理部（ステップＳ１０４）と、ダミーメタル配置レイアウトセル作成処理部（ステップＳ１０５）と、ダミーメタル配置レイアウトセル置換処理部（ステップＳ１０６）と、メタル使用率判断処理部（ステップＳ１０７）を備える。なお、これらの各部は、概念的に区分しているものであり、実際には任意の組み合わせで一体化していても良い。
【００３９】
次に、図５〜図２２を用いて、ステップＳ１０５の新規のレイアウトセルを作成する際の手順を説明する。
【００４０】
なお、新規のレイアウトセルを作成する方法では、対象となるレイアウトにおいて同じセルタイプでダミーメタルを共通に効率良く配置する為に、インスタンス上の配線データを集計してダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定して共通パターンを求める。前記の共通パターンとして認識されたインスタンスを除いたレイアウトデータについて配線データを再度集計して共通パターンを繰り返し求める事で、１個以上のダミーメタルを配置したレイアウトセルを作成する。
【００４１】
図７は、図５の論理回路について、セルタイプのセル名と、インスタンス名と、セルタイプ毎のセルの個数と、セルタイプのレイアウトの面積と、セルの個数とセルのレイアウト面積を乗算した値（総面積）と、乗算した値の順位を示す図である。
【００４２】
図５の論理回路におけるインスタンスａ１〜ａ１２のセルタイプのセル名はＣＥＬＬ１で、セルの個数が１２であり、レイアウトの面積が７である。従って、ＣＥＬＬ１のレイアウトセルの総面積は８４である。ＣＥＬＬ１のレイアウトセルの総面積「８４」は他のセルの総面積と比較して最大であるから、順位は1位となる。
【００４３】
図５の論理回路におけるインスタンスａ１３〜ａ１４のセルタイプのセル名はＣＥＬＬ２で、セルの個数が２であり、レイアウトの面積が５である。従って、ＣＥＬＬ２のレイアウトセルの総面積は１０である。ＣＥＬＬ２のレイアウトセルの総面積「１０」は１位のセルの総面積「８４」の次に大きい値であるから、順位は２位となる。
【００４４】
図５の論理回路におけるインスタンスａ１５のセルタイプのセル名はＣＥＬＬ３で、セルの個数が１であり、レイアウトの面積が９である。従って、ＣＥＬＬ３のレイアウトセルの総面積は９である。ＣＥＬＬ３のレイアウトセルの総面積「９」は他のレイアウトセルの総面積と比較して最小であるから、順位は３位となる。
【００４５】
図８は、図５に示す論理回路のレイアウトを行った場合のレイアウトセルの配置と配線状況を示す図である。ｂ１は１層配線である。ｂ２は２層配線である。ｂ３は１−２層ビア（Ｖｉａ）である。ｂ４は配線トラックである。
【００４６】
図９は、図８のレイアウトセルの配置と特定配線層（１層）のみを表示した図である。ｂ１は１層配線である。ｂ４は配線トラックである。
【００４７】
図１０Ａは、インスタンスａ１のレイアウトセルの配線トラックを示す図である。黒四角は、配線トラックのＸとＹの交点の座標を示す。
【００４８】
図１０Ｂは、図１０Ａの配線トラックに座標名を示す図である。図１０Ｂでは、各々の座標を一意に区別して認識する為に、例えばＡからＲまでの記号を振り、１層であれば１を加えて１Ａ〜１Ｒ、２層であれば２を加えて２Ａ〜２Ｒと、座標名をつける。
【００４９】
図１１Ａは、図９のレイアウトからインスタンスａ１の箇所を切り出して１層配線ｂ１のみを示した図である。図１１Ｂは、図１１Ａの配線層パターンについて配線トラックの交点に配線層パターンがある場合を１、無い場合を０として示した図である。配線トラックの交点は、図１０Ｂで示した座標名を使うことにより、１Ａ〜１Ｒの値を「１１１１１００００００００００００１」とデータ化する。
【００５０】
図１２は、ステップＳ１０５の新規のレイアウトセル作成処理を詳細に示したフローチャートである。
【００５１】
（１）ステップＳ２０１
設計ツール１１は、レイアウトデータ内の全てのインスタンスをセルタイプ毎に分類し、セルタイプ毎のセルの個数とセルのレイアウトの面積を計算し、セルの個数とセルのレイアウトの面積を積算によりレイアウトの総面積を求める。このとき、設計ツール１１は、レイアウトの総面積の大きい順番に並べることで、図７に示すような回路図で使用しているセルタイプのセルの個数と面積と総面積及び、総面積の大きい順番を求める。
【００５２】
（２）ステップＳ２０２
設計ツール１１は、ステップＳ２０１で求めたレイアウトセルの総面積の最も大きいセルタイプであるＣＥＬＬ１を選択する。
【００５３】
（３）ステップＳ２０３
設計ツール１１は、ステップＳ２０２で選択されたＣＥＬＬ１を使用しているインスタンスの配線のデータベースを作成する。図１３は、配線のデータを集計したデータ一覧である。１列目は選択されたセルの各インスタンスである。本実施形態の場合、インスタンスａ１〜ａ１２である。１行目は配線トラックの座標名である。本実施形態の場合、座標名は１Ａ〜２Ｒである。
【００５４】
（４）ステップＳ２０４
設計ツール１１は、ステップＳ２０３でデータ化した配線のデータベースの値を集計する。図１３において、本実施形態では、行毎にａ１〜ａ１２までの合計１２個のインスタンスがある。行毎に示す個々のインスタンスの配線層毎の配線個数の総和、すなわち各インスタンスについて配線層毎に座標名であるＡ〜Ｒまでの配線個数の総和を１層の合計である１層合計、２層の合計である２層合計とする。
【００５５】
配線トラックの座標名である１Ａ〜２Ｒについて、各配線トラックの座標上のインスタンスａ１〜ａ１２の配線個数の総和、すなわち座標名である１Ａ〜２Ｒ毎の列の総和を座標合計とする。
【００５６】
本実施形態のインスタンスａ１の１層合計は、「１Ａ＝１、１Ｂ＝１、１Ｃ＝１、１Ｄ＝１、１Ｅ＝１、１Ｆ＝０、１Ｇ＝０、１Ｈ＝０、１Ｉ＝０、１Ｊ＝０、１Ｋ＝０、１Ｌ＝０、１Ｍ＝０、１Ｎ＝０、１Ｏ＝０、１Ｐ＝０、１Ｑ＝０、１Ｒ＝１」を足した合計値である「６」になる。
【００５７】
本実施形態の１Ａの座標合計は、「インスタンスａ１＝１、インスタンスａ２＝０、インスタンスａ３＝０、インスタンスａ４＝１、インスタンスａ５＝１、インスタンスａ６＝０、インスタンスａ７＝０、インスタンスａ８＝０、インスタンスａ９＝０、インスタンスａ１０＝０、インスタンスａ１１＝１、インスタンスａ１２＝０」を足した合計値である「４」になる。
【００５８】
前記の合計により複数のインスタンス上の座標に、配線が存在する個数を得る。更に、座標にダミーメタルを配置する場合、座標上に配線が存在しないインスタンスには、配線とダミーメタルが重ならないので、ダミーメタルの配置が可能であり、座標合計の値が小さいと、レイアウト全体の座標上に多くのダミーメタルを配置できる。
【００５９】
また、配置するダミーメタルを配置する座標の総数を配線トラックの交点（座標）として集計するが、具体的な集計方法は、ステップＳ２０７で説明する。
【００６０】
（５）ステップＳ２０５
設計ツール１１は、ステップＳ２０４で求めた座標合計の最小値を持つインスタンスを選択する。最小値となる座標が複数ある場合は、選択された複数のインスタンスの中で、各層の合計値が最大値のインスタンスを選択する。すなわち、最も配線の無い座標を有するレイアウトセル内で、最も該当配線層を使用しているインスタンスを選択する。
【００６１】
例えば、図１３の場合、座標合計の最小値を持つインスタンスは、座標合計が１である「１Ｆ」、「１Ｈ」、「１Ｉ」、「２Ｐ」の４座標を配線として使用している「ａ５」、「ａ７」、「ａ９」の３個のインスタンスである。この３個のインスタンスの該当する配線層合計は、インスタンスａ５が「７」であり、インスタンスａ７が「９」であり、インスタンスａ９が「５」である。３個のインスタンスのうち、配線層合計の最大のインスタンスは、１層合計「９」のインスタンスａ７である。図１４は、前述の処理により、トラックの座標１Ｈとインスタンスａ７が該当し選択された事をハッチングで示す。
【００６２】
（６）ステップＳ２０６
設計ツール１１は、ステップＳ２０５で選択したインスタンスａ７を取り除いた配線のデータベースを再作成する。前記再作成した配線のデータベースにおける前記選択インスタンスａ７のステップＳ２０４で求めた座標合計の最小値である１Ｈと１Ｉの座標合計は「０」である。図１５は、インスタンスａ７のデータが取り除かれ、１Ｈと１Ｉの座標合計が「０」になった事を示し、取り除かれたデータと座標合計「０」をハッチングで示す。
【００６３】
（７）ステップＳ２０７
設計ツール１１は、ステップＳ２０６で作成した配線データベース内の配線トラックの交点（座標）の数を集計する。配線トラックの交点（座標）の数は、座標合計が「０」である座標の個数を集計し、ステップＳ２０６で取り除いたインスタンス以外の残りのインスタンスの個数を積算した値である。例えば図１５の場合、配線トラックの交点（座標）の数は、座標合計が０の個数である２個と、配線データベース内のインスタンスの個数である１１個を掛け合わせた「２２」となり、右端の列の一番下の行にメタル数として示される。
【００６４】
（８）ステップＳ２０８
設計ツール１１は、ステップＳ２０６で再作成された配線のデータベースを使い、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の処理をｎ回（ｎは２以上の整数）繰り返し、最適な共通パターンを求める。
【００６５】
図１５は、ｎ＝２回の処理を行った場合に、インスタンスａ７のデータが取り除かれた図である。
【００６６】
ｎ＝２以降、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０７の処理を繰り返す。
【００６７】
図１６は、ｎ＝７回の処理を行った場合に、インスタンスａ１、インスタンスａ４〜インスタンスａ９のデータが取り除かれた図である。
【００６８】
図１７は、ｎ＝８回の処理を行った場合に、インスタンスａ１、インスタンスａ２、インスタンスａ４〜インスタンスａ９のデータが取り除かれた図である。
【００６９】
図１５〜図１７に取り除かれたデータと座標合計「０」の箇所をハッチングで示す。
【００７０】
ステップＳ２０７で得られたメタル数がｎ−１回目の値以下の時、ｎ−１回目の配線データベースが最適な共通パターンと判断され、共通パターンの検索を終了する。
【００７１】
本実施形態では、図１６のｎ＝７回の処理を行った場合のメタル数は、トラック上の配線個数総和が「０」の個数である１８個と、配線データベース内のインスタンスの個数である５個を掛け合わせた９０個である。
【００７２】
図１７のｎ＝８回の処理を行った場合のメタル数は、トラック上の配線個数総和が「０」の個数である２１個と、配線データベース内のインスタンスの個数である４個を掛け合わせた８４個である。
【００７３】
メタル数は、ｎ＝８回の場合に８４個、ｎ＝７回の場合に９０個であり、ｎ＝７回の場合のメタル数の方が大きいので、ｎ＝７回の場合の配線データベースが最適な共通パターンと判断する。メタル数は、ｎ回目のデータベースにおいて、レイアウトにダミーメタルを配置可能なセル座標の総個数なので、ｎ回目のメタル数がｎ＋１回目のメタル数で増加から減少に転じた時のメタル数最大値の配線パターンが、最適な共通パターンとなる。
【００７４】
図１８は、最適な共通パターンである。ここでは、図１６の各配線層１Ａ〜２Ｒの、トラック上の座標合計部分の抜粋が最適な共通パターンとなる。１層部分の配線のデータは、１Ａ〜１Ｒの順に「１０００００００００２３２１１１２２」である。また、２層部分の配線のデータは、２Ａ〜２Ｒの順に「５００１１０３０００２５３０００２２」である。座標合計「０」の箇所をハッチングで示す。
【００７５】
（９）ステップＳ２０９
設計ツール１１は、ステップＳ２０８で求めた最適な共通パターンより、ダミーメタルを配置したセルの作成を行う。
【００７６】
図示しないが、設計ツール１１は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０９の処理を実施する機能部を備えるものとする。ここでは、設計ツール１１は、ダミーメタル配置レイアウトセル作成処理部（ステップＳ１０５）の一部として、セル情報集計処理部（ステップＳ２０１）と、レイアウトセル選択処理部（ステップＳ２０２）と、配線データ変換処理部（ステップＳ２０３）と、配線データ集計処理部（ステップＳ２０４）と、非共通パターン検索処理部（ステップＳ２０５）と、非共通パターン除外処理部（ステップＳ２０６）と、配置ダミーメタル数集計処理部（ステップＳ２０７）と、配置ダミーメタル数判断処理部（ステップＳ２０８）と、新規レイアウトセル作成処理部（ステップＳ２０９） 
を備える。なお、これらの各部は、概念的に区分しているものであり、実際には任意の組み合わせで一体化していても良い。
【００７７】
図１９は、新規のレイアウトセル（セル名：ＣＥＬＬ１）である。最適な共通パターンは、新規のレイアウトセルに０の値の場合にトラック座標上にダミーメタルを配置し、１以上の値の場合にトラック座標上にはダミーメタルを配置しない為のデータである。
【００７８】
例えば、図２０Ａは、図１８の最適な共通パターンから１層部分の配線のデータを座標上に表した図である。従って、１層部分の配線のデータは、１Ａ〜１Ｒの順に「１０００００００００２３２１１１２２」である。０の値はインスタンスａ１、ａ２、ａ４〜インスタンスａ９の全てに配線がない事を示す。１以上の値はインスタンスａ１、ａ２、ａ４〜インスタンスａ９の１つ以上に配線のある事を示す。
【００７９】
図２０Ｂは、図２０Ａの配線のデータ「１０００００００００２３２１１１２２」を、Ａ〜Ｒの座標にｂ１で示す１層配線で配置した仮のレイアウトセルの図である。
【００８０】
配置すべきダミーメタルの配置は、図２０Ｂの１層配線の存在していない箇所、すなわち、０の場合はダミーメタルを配置し、１以上の場合はダミーメタルを配置しないとする。
【００８１】
図２０Ｃは、図２０Ａの配線のデータ「１０００００００００２３２１１１２２」を、Ａ〜Ｒの座標にｂ５で示す１層ダミーメタルで配置した仮のレイアウトセルの図である。
【００８２】
同様に、図２１Ａは、図１８の最適な共通パターンから２層部分の配線のデータを座標上に表した図である。２層部分の配線のデータは、２Ａ〜２Ｒの順に「５００１１０３０００２５３０００２２」である。
【００８３】
図２１Ｂは、図２１Ａの配線のデータ「５００１１０３０００２５３０００２２」を、Ａ〜Ｒの座標にｂ１０で示す２層配線で配置した図仮のレイアウトセルのである。
【００８４】
図２１Ｃは、図２１Ａの配線のデータ「５００１１０３０００２５３０００２２」を、Ａ〜Ｒの座標にｂ６で示す２層ダミーメタルで配置した仮のレイアウトセルの図である。
【００８５】
上述した手順で各層のダミーメタルを配置する箇所を特定して、その箇所にダミーメタルを予め：配置したセルを新規に作成して、セルライブラリに加える。新規に作成したセルを「新規のレイアウトセル」と呼ぶ。
【００８６】
図２２は、図１８の最適な共通パターンの１層部分の配線データ「１０００００００００２３２１１１２２」と２層部分の配線データ「５００１１０３０００２５３０００２２」を、１層ダミーメタルのｂ５と２層ダミーメタルのｂ６で配置した新規のレイアウトセルである。なお、前記の新規のレイアウトセルはレイアウトデータ以外のライブラリは、作成元のセルのデータと同じである。
【００８７】
設計ツール１１は、ステップＳ１０６の新規のレイアウトセル置換処理を、後述する図２５のレイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３内のセル名を置換して行う。
【００８８】
図２３、図２５を用いて、レイアウトにおけるセルの置換について説明する。
【００８９】
図２３は、図８のレイアウトから５個のインスタンスａ２，ａ３，ａ１０〜ａ１２が、ダミーメタルを有さないセルであるＣＥＬＬ１から、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルであるＣＥＬＬ１＿ＭＥＴＡＬ１に置換した図である。
【００９０】
置換前のレイアウトセルと新規のレイアウトセルの置換は、レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３内のセル名を置換、すなわちレイアウトセルの配置座標の記述Ｈ９０３のＣＥＬＬ１をレイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３のＣＥＬＬ１＿ＭＥＴＡＬ１と置換する事で実現する。
【００９１】
図２５に、処理後の結果として出力されるレイアウトデータの記述の一例を示す。出力は、例えばプリント印刷や画面に表示することができる。
【００９２】
図２５は、本発明の第１実施形態で、図５の回路を処理したレイアウトのデータを記述した例を示す図で、レイアウトセルの定義Ｈ６０１はレイアウトセルを定義していて、セミコロンで１つのレイアウトセルの定義を終了する。
【００９３】
ダミーメタルの記述Ｈ６０２は、ダミーメタルの配置座標の記述であり、セミコロンでダミーメタル１つの配置座標の記述を終了する。
【００９４】
レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３は、レイアウトセルの配置座標の記述であり、セミコロンでレイアウトセル１つの配置座標の記述を終了する。
【００９５】
新規のレイアウトセルの定義は、レイアウトセルの定義Ｈ６０１内にＣＥＬＬ１＿ＭＥＴＡＬ１として記載される。ダミーメタルの記述Ｈ６０２は、本発明の処理で全てのダミーメタルが新規のレイアウトセルで配置される場合、記述するダミーメタルは存在しない。
【００９６】
本発明では、使用頻度の高いレイアウトセルから、ダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定し、前記特定した配置箇所に予めダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成し、前記新規のレイアウトセル作成元である前記使用頻度の高いレイアウトセルを、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルへと置き換えることで、ダミーメタルを配置する。
【００９７】
本発明により、レイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標の記述を新規のレイアウトセルを定義してセルの配置座標で記述することができるので、レイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標を示すデータ量を削減できる。
【００９８】
前述により、配線修正等のデータ量が処理速度に依存する処理を、処理能力が高く、メモリを沢山搭載した高価なコンピュータを使用する必要がなくなる効果がある。
【００９９】
上記の問題点を解決するメカニズムについて説明する。従来の技術はダミーメタルを埋めるためにステップＳ１０４のダミーメタル配置において、ダミー配線レイアウトデータ７ａは、１つの階層にダミー配線レイアウトデータ７ａ毎に配置情報を記述する事で配置されるので、埋めたダミーメタルのデータ量に応じてレイアウトデータの記述量が増加する。
【０１００】
しかし、本発明では、ステップＳ１０５〜ステップＳ１０７でレイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標の記述を新規のレイアウトセルを定義してセルの配置座標で記述することができるので、レイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標を示すデータ量を削減できる。
【０１０１】
図２４、図２５を用いて具体的なデータ量について説明する。
【０１０２】
図２４は、例えば３個の同一の機能を有するインスタンスを配置したレイアウトであり、前記の３個のインスタンスは、それぞれレイアウトセル内に本発明によって得られたダミーメタルを２個ずつ有する。すなわち、３インスタンスで、あわせて６個のダミーメタルを有するものとする。
【０１０３】
図２５は、図２４のレイアウトを記述した図である。図２４において、ｂ４は配線トラック、ｂ１０は座標、ｂ１１はダミーメタル、ｂ１２はインスタンスを示す。配線トラックｂ４は座標ｂ１０の４本間隔で配線できるものとする。
【０１０４】
レイアウトセルの定義Ｈ６０１は、レイアウトセルの定義をしている。レイアウトセルの定義Ｈ６０１には、本発明で作成した新規のレイアウトセルが追加される。
【０１０５】
本発明の第１実施形態では、セルタイプのセルであるＣＥＬＬ１＿ＭＥＴＡＬ１が定義され、この定義の中にダミーメタルの矩形情報も記述される。
【０１０６】
ダミーメタルの記述Ｈ６０２は、ダミーメタルの配置座標の記述である。ダミーメタルの記述Ｈ６０２は、本発明の処理で全てのダミーメタルが新規のレイアウトセルで配置される場合、記述するダミーメタルは存在しない。
【０１０７】
レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３は、レイアウトセルの配置座標の記述であり、配置したレイアウトセルのセル名や座標が記述される。
【０１０８】
本発明では、ダミーメタル２個を有する新規のレイアウトセルとしてＣＥＬＬ１＿ＭＥＴＡＬ１を作成し使用する。
【０１０９】
レイアウトセルの定義Ｈ６０１は、ダミーメタル２個の矩形の記述を有した新規のレイアウトセルの定義が追加されている。追加した新規のレイアウトセルをレイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３にて、新規のレイアウトセルの作成元のレイアウトセルと置換して使用することで、ダミーメタルの配置を実現する。
【０１１０】
前述により、ダミーメタルの矩形情報を記述した新規のレイアウトセルを作成して、レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ６０３の様に、レイアウトセル名を置換することでダミーメタルを配置することが可能になり６個のダミーメタルが全て配置されるので、ダミーメタルの記述Ｈ６０２は、配置するデータが無い。
【０１１１】
一方、従来の手法で実施したレイアウトではダミー配線レイアウトデータ毎に配置情報を記述する事で配置されるため、例えば図２４のレイアウトのダミーメタルを表すには６個全てのダミーメタルの矩形を記述する必要がある。
【０１１２】
前述により、レイアウトセルにダミーメタルを記述して使用することで、ダミーメタルの配置座標の記述を新規のレイアウトセルを定義してセルの配置座標で記述することができるため、レイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標を示すデータ量を削減できる。
【０１１３】
前記のレイアウトデータをツール内で使用するときにも、ダミーメタルの配置座標の記述を新規のレイアウトセルを定義してセルの配置座標で矩形データを展開することができるようになるため、ツール内においても矩形データの共有化が可能なのでダミーメタルの配置座標を示すデータ量を削減することが可能となる。
【０１１４】
＜第２実施形態＞
以下に、本発明の第２実施形態について説明する。
図２６は、本発明の第２実施形態におけるダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成のフローチャートである。
【０１１５】
本発明の第２実施形態である図２６のフローと、第１実施形態である図６のフローとの差異は、ステップＳ３０５とステップＳ３０９が追加されていることである。
【０１１６】
新規のレイアウトセル作成のフローにおいて、対象とするレイアウトのエリアは、図６のフローで示すように１チップ全体を処理することもできるが、本発明の第２実施形態では、図２６のフローで示すようにエリア毎に分割して処理する。
【０１１７】
図２６のフローを用いて、本発明の第２実施形態の概要を説明する。
【０１１８】
（１）ステップＳ３０１
まず、設計ツール１１は、ＩＯ端子やマクロのフロアプラン配置を行う。
【０１１９】
（２）ステップＳ３０２
次に、設計ツール１１は、電源の配線を行う。
【０１２０】
（３）ステップＳ３０３
次に、設計ツール１１は、各レイアウトセルの配置を行う。
【０１２１】
（４）ステップＳ３０４
次に、設計ツール１１は、信号の配線を行う。
【０１２２】
本発明の第２実施形態のステップＳ３０１〜ステップＳ３０４は、第１実施形態のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４と同じである。
【０１２３】
（５）ステップＳ３０５
次に、設計ツール１１は、対象とするレイアウトを、エリア毎に分割して処理する。
【０１２４】
ステップＳ３０５は、エリア分割処理であり、メタルが配置されない箇所や、メタル使用率の低いエリア等の任意のエリアでレイアウトデータを切り出し、ステップＳ３０６へデータを渡す。エリアを分割処理することで、共有パターンを探すための母数となる回路内のインスタンスの数が少なくなるので、エリアに特化した共有パターンを得ることができる。
【０１２５】
（６）ステップＳ３０６
次に、設計ツール１１は、ダミーメタルを配置する箇所を特定して、その箇所にダミーメタルを予め配置したレイアウトセルを新規に作成して、セルライブラリに加える。
【０１２６】
（７）ステップＳ３０７
次に、設計ツール１１は、ダミーメタルを配置する箇所を有するインスタンスのレイアウトセルを、作成されたダミーメタルを有した新規のレイアウトセルに置換する。
【０１２７】
（８）ステップＳ３０８
次に、設計ツール１１は、新規のレイアウトセルに置換した後のメタル使用率が１チップ全体のメタル基準を満たしたか否かを判断する。なお、設計ツール１１は、置換後のメタル使用率が１チップ全体のメタル基準を満たさない場合は、再度、新規のレイアウトセル作成処理（ステップＳ３０６）に移行する。また、設計ツール１１は、置換後のメタル使用率が１チップ全体のメタル基準を満たした場合は、エリア判断処理（ステップＳ３０９）に移行する。
【０１２８】
本発明の第２実施形態のステップＳ３０６〜ステップＳ３０８は第１実施形態のステップＳ１０５〜ステップＳ１０７と同じである。
【０１２９】
（９）ステップＳ３０９
次に、設計ツール１１は、ステップＳ３０５で分割されたレイアウトデータの全てを処理したかを確認し、未処理のレイアウトデータがある場合は、再度、新規のレイアウトセル作成処理（ステップＳ３０６）に移行する。また、設計ツール１１は、全てのレイアウトデータを処理した場合は、フローを終了する。
【０１３０】
図示しないが、設計ツール１１は、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０９の処理を実施する機能部を備えるものとする。ここでは、設計ツール１１は、フロアプラン処理部（ステップＳ３０１）と、電源配線処理部（ステップＳ３０２）と、配置処理部（ステップＳ３０３）と、配線処理部（ステップＳ３０４）と、エリア分割処理部（ステップＳ３０５）と、ダミーメタル配置レイアウトセル作成処理部（ステップＳ３０６）と、ダミーメタル配置レイアウトセル置換処理部（ステップＳ３０７）と、メタル使用率判断処理部（ステップＳ３０８）と、エリア判断処理部（ステップＳ３０９）を備える。なお、これらの各部は、概念的に区分しているものであり、実際には任意の組み合わせで一体化していても良い。
【０１３１】
本発明の第２実施形態では、ダミーメタルの配置をレイアウトのエリアを分割することにより、対象となるインスタンスの数が少なくなるため、エリアに特化した共有パターンを得ることができ、より多くのダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成することができる。前述により、メタルの使用率を高くすることが可能になる。
【０１３２】
＜第３実施形態＞
以下に、本発明の第３実施形態について説明する。
図２７は、本発明の第３実施形態におけるダミーメタルを有した新規のレイアウトセル作成のフローチャートである。
【０１３３】
第３実施形態である図２７のフローと、第１実施形態である図６のフローとの差異は、ステップＳ４０８が追加されていることと、第３実施形態のステップＳ４０５とステップＳ４０６における処理が、第１実施形態のステップＳ１０５とステップＳ１０６における処理と異なる。
【０１３４】
また、第１実施形態である図６のフローでは、全配線層を一緒にダミーメタルの配置を行ったが、第３実施形態である図２７のフローでは、各配線層に対し、個別にダミーメタルを配置する。
【０１３５】
また、第３実施形態である図２８のフローと第１実施形態である図１２のフローとの差異は、第３実施形態のステップＳ５０３とステップＳ５０９における処理が、第１実施形態のステップＳ２０３とステップＳ２０９における処理と異なる。
【０１３６】
従って、ダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定する場合、例えば、１層部分にダミーメタルを配置可能でも、２層部分のダミーメタルを配置不可能なインスタンスや、１層部分のダミーメタルは配置不可能で、２層部分のダミーメタルは配置可能なインスタンスが存在する場合でも、各配線層にダミーメタルを配置できる。
【０１３７】
図２７のフローを用いて、本発明の第３実施形態の概要を説明する。
【０１３８】
（１）ステップＳ４０１
まず、設計ツール１１は、ＩＯ端子やマクロのフロアプラン配置を行う。
【０１３９】
（２）ステップＳ４０２
次に、設計ツール１１は、電源の配線を行う。
【０１４０】
（３）ステップＳ４０３
次に、設計ツール１１は、各レイアウトセルの配置を行う。
【０１４１】
（４）ステップＳ４０４
次に、設計ツール１１は、信号の配線を行う。
【０１４２】
第３実施形態のステップＳ４０１からステップＳ４０４は第１実施形態のステップＳ１０１からＳステップＳ１０４と同じである。
【０１４３】
（５）ステップＳ４０５
次に、設計ツール１１は、ｍ層（ｍは１以上、最上位配線層以下の整数）に対し、ダミーメタルを配置する箇所を特定して、その箇所にダミーメタルを予め配置したレイアウトセルを新規に作成して、セルライブラリに加える。
【０１４４】
（６）ステップＳ４０６
次に、設計ツール１１は、ダミーメタルを配置する箇所を有するインスタンスのレイアウトセルを、作成されたダミーメタルを有した新規のレイアウトセルに置換する。
【０１４５】
（７）ステップＳ４０７
設計ツール１１は、メタルの使用率を確認し、メタルの使用率が目標に達しなかった場合は、ダミーメタルが配置されていないエリアに対してのみ、再度、新規のレイアウトセル作成処理（ステップＳ４０５）に移行する。また、設計ツール１１は、使用率が目標に達した場合は、配線層確認処理（ステップＳ４０８）に移行する。
【０１４６】
（８）ステップＳ４０８
設計ツール１１は、配線層確認処理を行い、ｍ層が最上位配線層でなければ、ｍに１を加算し、再度、新規のレイアウトセル作成処理（ステップＳ４０５）に移行する。また、設計ツール１１は、ｍが最上位配線層であれば、フローを終了する。
【０１４７】
図示しないが、設計ツール１１は、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０８の処理を実施する機能部を備えるものとする。ここでは、設計ツール１１は、フロアプラン処理部（ステップＳ４０１）と、電源配線処理部（ステップＳ４０２）と、配置処理部（ステップＳ４０３）と、配線処理部（ステップＳ４０４）と、ダミーメタル配置レイアウトセル作成処理部（ステップＳ４０５）と、ダミーメタル配置レイアウトセル置換処理部（ステップＳ４０６）と、メタル使用率判断処理部（ステップＳ４０７）と、配線層確認処理部（ステップＳ４０８）を備える。なお、これらの各部は、概念的に区分しているものであり、実際には任意の組み合わせで一体化していても良い。
【０１４８】
図２８は、ステップＳ４０５の新規のレイアウトセル作成処理を詳細に示したフローチャートである。
【０１４９】
（１）ステップＳ５０１
設計ツール１１は、レイアウトデータ内の全てのインスタンスをセルタイプ毎に分類し、セルタイプ毎のセルの個数とセルのレイアウトの面積を計算し、セルの個数とセルのレイアウトの面積を積算によりレイアウトの総面積を求める。このように、ステップＳ５０１では、第１実施形態のステップＳ２０１と同様に、セルの情報集計処理を行う。
【０１５０】
（２）ステップＳ５０２
設計ツール１１は、ステップＳ５０１で求めたレイアウトセルの総面積の最も大きいセルタイプであるＣＥＬＬ１を選択する。このように、ステップＳ５０２では、第１実施形態のステップＳ２０２と同様に、レイアウトセルの選択処理を行う。
【０１５１】
（３）ステップＳ５０３
設計ツール１１は、ステップＳ５０２で選択されたＣＥＬＬ１を使用しているインスタンスの配線のデータベースを作成する。ステップＳ５０３では、第１実施形態のステップＳ２０３のような全配線層の配線のデータベース化ではなく、ｍ層（ｍは１以上、最上位配線層以下の整数）のみ配線のデータベース化を行う。
【０１５２】
（４）ステップ５０４
設計ツール１１は、ステップＳ５０３でデータ化した配線のデータベースの値を集計する。このように、ステップ５０４では、第１実施形態のステップＳ２０４と同様に、配線のデータ変換処理を行う。
【０１５３】
（５）ステップＳ５０５
設計ツール１１は、ステップＳ５０４で求めた座標合計の最小値を持つインスタンスを選択する。最小値となる座標が複数ある場合は、選択された複数のインスタンスの中で、各層の合計値が最大値のインスタンスを選択する。すなわち、最も配線の無い座標を有するレイアウトセル内で、最も該当配線層を使用しているインスタンスを選択する。
【０１５４】
（６）ステップＳ５０６
設計ツール１１は、第１実施形態のステップＳ２０６と同様に、ステップＳ５０５で選択したインスタンスを取り除いた配線のデータベースを再作成する。
【０１５５】
（７）ステップＳ５０７
設計ツール１１は、第１実施形態のステップＳ２０７と同様に、ステップＳ５０６で作成した配線データベース内の配線トラックの交点（座標）の数を集計する。配線トラックの交点（座標）の数は、座標合計が０である座標の個数を集計し、ステップＳ５０６で取り除いたインスタンス以外の残りのインスタンスの個数を積算した値である。
【０１５６】
（８）ステップＳ５０８
設計ツール１１は、ステップＳ５０６で再作成された配線のデータベースを使い、ステップＳ５０５〜ステップＳ５０７の処理をｎ回（ｎは２以上の整数）繰り返して第１実施形態と同様に最適な共通パターンを判断する。
【０１５７】
（９）ステップＳ５０９
設計ツール１１は、ステップＳ２０８で求めた最適な共通パターンより、ダミーメタルを配置したセルの作成を行う。なお、ステップＳ５０９の新規のレイアウトセル作成処理は、第１実施形態では、選択されたレイアウトセルにダミーメタルを配置していたが、第３実施形態で作成する新規のレイアウトセルは、ｍ層の配線層のダミーメタル情報のみを持つセルタイプのセルであるＭＥＴＡＬ１を作成する。
【０１５８】
図示しないが、設計ツール１１は、ステップＳ５０１〜ステップＳ５０９の処理を実施する機能部を備えるものとする。ここでは、設計ツール１１は、ダミーメタル配置レイアウトセル作成処理部（ステップＳ４０５）の一部として、セル情報集計処理部（ステップＳ５０１）と、レイアウトセル選択処理部（ステップＳ５０２）と、配線データ変換処理部（ステップＳ５０３）と、配線データ集計処理部（ステップＳ５０４）と、非共通パターン検索処理部（ステップＳ５０５）と、非共通パターン除外処理部（ステップＳ５０６）と、配置ダミーメタル数集計処理部（ステップＳ５０７）と、配置ダミーメタル数判断処理部（ステップＳ５０８）と、新規レイアウトセル作成処理部（ステップＳ５０９） 
を備える。なお、これらの各部は、概念的に区分しているものであり、実際には任意の組み合わせで一体化していても良い。
【０１５９】
本発明の第３実施形態では、設計ツール１１は、ステップＳ４０６の新規レイアウトセル置換処理において、セルタイプのセルであるＭＥＴＡＬ１を、ＭＥＴＡＬ１の作成元であるステップＳ５０５で選択されたインスタンスのレイアウトセルの座標に重ね合わせて配置することで、ダミーメタルを配置する。
【０１６０】
図２９は、本発明の第３実施形態で、図５の回路を処理したレイアウトのデータを記述した例を示す図である。
【０１６１】
レイアウトセルの定義Ｈ７０１は、レイアウトセルを定義していて、セミコロンで１つのレイアウトセルの定義を終了する。
【０１６２】
ダミーメタルの記述Ｈ７０２は、ダミーメタルの配置座標の記述であり、セミコロンでダミーメタル１つの配置座標の記述を終了する。
【０１６３】
レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ７０３は、レイアウトセルの配置座標の記述であり、セミコロンでレイアウトセル１つの配置座標の記述を終了する。
【０１６４】
レイアウトセルの配置座標の記述Ｈ７０３において、ダミーメタル情報のみを持つＭＥＴＡＬ１はＭＥＴＡＬ１の作成元であるステップＳ２０５で選択したインスタンスのレイアウトセルの座標を併記して配置する。本実施形態の場合、図２９のレイアウトセルの配置座標の記述Ｈ７０３にて、座標（００００，００００）に配置したＣＥＬＬ１と同じ座標に、ダミーメタルのみを持つ新規のレイアウトセルであるＭＥＴＡＬ１を並列に記述する事で重ね合わせて配置する。
【０１６５】
第３実施形態では、ダミーメタルを配線層毎に配置することにより、ダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定する場合でも、多くのダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成することができる。
【０１６６】
例えば、１層部分にダミーメタルを配置可能でも、２層部分のダミーメタルを配置不可能なインスタンスや、１層部分のダミーメタルは配置不可能で、２層部分のダミーメタルは配置可能なインスタンスが存在する場合でも、各配線層にダミーメタルを配置できるので、多くのダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成することができる。また、前述により、メタルの使用率を高くすることが可能になる。
【０１６７】
本発明では、第１の手法として、使用頻度の高いレイアウトセルから、ダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定し、ダミーメタルを配置して新規のレイアウトセルを作成し、前記新規のレイアウトセルの作成元である前記レイアウトセルを、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルへと置き換えることで、ダミーメタルを配置する。
【０１６８】
本手法により、レイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標の記述を新規のレイアウトセルを定義してセルの配置座標で記述することができ、レイアウトデータにおけるダミーメタルの配置座標を示すデータ量を削減できるので、配線修正等のデータ量が処理速度に依存する処理を、処理能力のより低く、メモリ搭載がより少ない安価なコンピュータで実施できるようになる。
【０１６９】
また、同等のマシンを使うことにより、短い処理時間で処理を行うことが可能になる。
【０１７０】
本発明では、第２の手法として、ダミーメタルの配置をレイアウトのエリアを分割する。
【０１７１】
本手法により、対象となるインスタンスの数が少なくなるので、より多くのダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成することができる。前述により、メタルの使用率を高くすることが可能になる。
【０１７２】
本発明では、第３の手法として、ダミーメタルを配線層毎に配置する。
【０１７３】
本手法により、配線層毎に最適な共通パターンを検索するので、多くのダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成することができる。また、これにより、メタルの使用率を高くすることが可能になる。
【０１７４】
本発明のレイアウト設計方法は、半導体集積回路のレイアウト設計方法において、レイアウトデザインに応じて使用頻度の高いレイアウトセルを選択してダミーメタルを配置する共通な場所（座標）を特定し、前記特定した配置箇所に予めダミーメタルを配置した新規のレイアウトセルを作成する工程と、前記新規のレイアウトセルの作成元である前記使用頻度の高いレイアウトセルを、ダミーメタルを有する前記新規のレイアウトセルとを置換、もしくは重ね合わせて配置してダミーメタルを配置する工程とを有することを特徴とする。
【０１７５】
新規のレイアウトセルを作成する工程は、レイアウトセル情報集計処理と、レイアウトセル選択処理と、配線データ変換処理と、配線データ集計処理と、非共通パターン検索処理と、非共通パターン除外処理と、配置ダミーメタル数集計処理と、配置ダミーメタル数の判断処理と、新規のレイアウトセル作成処理とを有することを特徴とする。
【０１７６】
レイアウトセル情報集計処理は、対象回路内のレイアウトセルの使用個数とレイアウトセルの面積とを掛け合わせる工程を有することを特徴とする。
【０１７７】
レイアウトセル選択処理は、レイアウトセル情報集計処理で求めた値の最も多いレイアウトセルを選択する工程を有することを特徴とする。
【０１７８】
配線データ変換処理は、選択されたレイアウトセルを有するインスタンスのトラック上の座標を０もしくは１にデータ化する工程と、当該インスタンスの配線のデータベースを作成する工程とを有することを特徴とする。
【０１７９】
配線データ集計処理は、各トラック上の座標毎の座標合計を集計する工程と、インスタンスの配線層毎の層合計を集計する工程と、メタル数の合計を集計する工程を有することを特徴とする。
【０１８０】
非共通パターン検索処理は、座標合計と層合計より、除外すべきインスタンスを検索する工程を有することを特徴とする。
【０１８１】
非共通パターン除外処理は、検索されたインスタンスを、作成されたデータベースから除外し、当該データベースを更新する工程を有することを特徴とする。
【０１８２】
配置ダミーメタル数集計処理は、更新されたデータベースについて、ダミーメタルの総数を集計する工程を有することを特徴とする。
【０１８３】
配置ダミーメタル数の判断処理は、集計されたダミーメタルの総数が最大値であるか否かを判断し、最適な共通パターンを確定する工程を有することを特徴とする。
【０１８４】
新規のレイアウトセル作成処理は、確定された最適な共通パターンより、ダミーメタルを有する新規のレイアウトセルを作成する工程を有することを特徴とする。
【０１８５】
新規のレイアウトセルを作成する工程は、任意のエリアにレイアウトデータを分割する工程と、分割したエリアに対して新規のレイアウトセルの作成処理と、新規のレイアウトの置換処理を行ったか否かを判断する工程を有することを特徴とする。
【０１８６】
新規のレイアウトセルを作成する工程は、各配線の層毎に新規のレイアウトセルの作成処理を行う工程と、全ての配線層に対して新規のレイアウトセルの作成処理を行ったか否かを判断する工程を有することを特徴とする。
【０１８７】
なお、上記の各実施形態は、組み合わせて実施することも可能である。
【０１８８】
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１８９】
１０…  レイアウト設計システム
１１…  設計ツール
１２…  入力データ
１３…  出力データ
１４…  セルライブラリ
１５…  対応リスト
ａ１〜ａ１５…  インスタンス
ｂ１…  １層配線
ｂ２…  ２層配線
ｂ３…  １−２層ビア（Ｖｉａ）
ｂ４…  配線トラック
ｂ５…  １層ダミーメタル
ｂ６…  ２層ダミーメタル
ｂ１０…  座標
ｂ１１…  ダミーメタル
ｂ１２…  インスタンス
４ａ〜４ｊ…  実配線レイアウトデータ
５…  レイアウトセル配置領域
７ａ…  ダミー配線レイアウトデータ
Ｈ６０１…  レイアウトセルの定義
Ｈ６０２…  ダミーメタルの記述
Ｈ６０３…  レイアウトセルの配置座標の記述
Ｈ７０１…  レイアウトセルの定義
Ｈ７０２…  ダミーメタルの記述
Ｈ７０３…  レイアウトセルの配置座標の記述
Ｈ９０１…  レイアウトセルの定義
Ｈ９０２…  ダミーメタルの記述
Ｈ９０３…  レイアウトセルの配置座標の記述
【図１】
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【図２】
2011022831.tif 000004
【図３】
2011022831.tif 000005
【図４】
2011022831.tif 000006
【図５】
2011022831.tif 000007
【図６】
2011022831.tif 000008
【図７】
2011022831.tif 000009
【図８】
2011022831.tif 000010
【図９】
2011022831.tif 000011
【図１０Ａ】
2011022831.tif 000012
【図１０Ｂ】
2011022831.tif 000013
【図１１Ａ】
2011022831.tif 000014
【図１１Ｂ】
2011022831.tif 000015
【図１２】
2011022831.tif 000016
【図１３】
2011022831.tif 000017
【図１４】
2011022831.tif 000018
【図１５】
2011022831.tif 000019
【図１６】
2011022831.tif 000020
【図１７】
2011022831.tif 000021
【図１８】
2011022831.tif 000022
【図１９】
2011022831.tif 000023
【図２０Ａ】
2011022831.tif 000024
【図２０Ｂ】
2011022831.tif 000025
【図２０Ｃ】
2011022831.tif 000026
【図２１Ａ】
2011022831.tif 000027
【図２１Ｂ】
2011022831.tif 000028
【図２１Ｃ】
2011022831.tif 000029
【図２２】
2011022831.tif 000030
【図２３】
2011022831.tif 000031
【図２４】
2011022831.tif 000032
【図２５】
2011022831.tif 000033
【図２６】
2011022831.tif 000034
【図２７】
2011022831.tif 000035
【図２８】
2011022831.tif 000036
【図２９】
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