(57)【要約】【課題】回路設計において、設計仕様を適切に修正することにより、デバイス情報に基づいてデバイスサイズ決定を行う際の設計工数を削減し、かつ設計不良を削減し得る、デバイスサイズ決定装置および方法を提供する。【解決手段】仕様１０１を満たすようなデバイスサイズ決定が、サイズ自動決定処理部１０２において失敗した場合に、仕様解析部１０８において、仕様１０１の内容を解析し、その解析結果に基づいて修正仕様案決定部１０９で修正仕様案１１０を決定し、サイズ自動決定処理部１０２にデバイスサイズを再度決定させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路を構成するデバイスの設計仕様を入力し、入力した仕様に応じたデバイスサイズを決定するデバイスサイズ決定装置であって、
デバイスサイズごとのデバイス特性値を記憶したデバイス特性記憶部と、
前記デバイス特性記憶部のデバイス特性値を参照し、入力された設計仕様に応じたデバイスサイズを決定するサイズ決定部と、
前記デバイスサイズの決定が不可能であった場合、設計仕様を変更する仕様変更部とを備え、
前記仕様変更部により変更された設計仕様に応じて前記サイズ決定部がデバイスサイズの再決定を行うことを特徴とするデバイスサイズ決定装置。
【請求項２】
前記設計仕様として、レイアウト上のサイズ制約条件、許容ばらつき条件、許容ミスマッチ条件、および、許容シミュレーション誤差条件を入力する、請求項１に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項３】
前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在しないためにデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記仕様変更部が、デバイスサイズ領域における前記の各条件をそれぞれ満たす領域の位置関係を調べ、得られた位置関係情報より、前記の条件全てを同時に満たすサイズ領域が存在するように、前記条件のいずれかを選択し変更する、請求項２に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項４】
前記仕様変更部が、異常仕様が入力されていないかを所定の規則によって調べ、異常仕様が存在する場合は、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすサイズ領域が存在するように当該異常仕様を修正する、請求項２に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項５】
前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在するにもかかわらずデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記仕様変更部が、所定の規則にしたがって前記条件から選択したいずれかの条件を変更することで、前記の条件全てを同時に満たすサイズ領域を拡大させる、請求項２に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項６】
前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在するにもかかわらずデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記仕様変更部が、前記条件とは無関係に所定電圧条件かつ温度条件でのデバイス特性条件あるいは、所定電流条件かつ温度条件でのデバイス特性条件のみを満たすサイズ領域を求め、この領域と、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たす領域とが重なりを持つように、所定の規則にしたがって前記設計仕様として入力される条件から選択したいずれかの条件を変更することで、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすサイズ領域を拡大させる、請求項２に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項７】
前記仕様変更部による仕様変更内容を確認し、変更内容が満足できない場合に前記仕様変更部に再度仕様変更をさせる、請求項１〜６のいずれか一項に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項８】
前記仕様変更部に対して、仕様変更の優先度、変更の禁止、変更が許容される範囲を指定する情報、あるいは、仕様変更を直接指示する情報を入力するための条件指定部をさらに備えた、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項９】
前記条件指定部からの情報の入力に応じて、当該情報に従って変更される仕様条件の位置関係および許容変更範囲上下限の位置関係を表示する表示部をさらに備えた、請求項８に記載のデバイスサイズ決定装置。
【請求項１０】
半導体集積回路を構成するデバイスの設計仕様を入力し、
デバイスサイズごとにデバイス特性記憶部に記憶されたデバイス特性値を参照し、入力された設計仕様に応じたデバイスサイズを決定し、
前記デバイスサイズの決定が不可能または決定結果が不適切であった場合、設計仕様を変更し、
変更された設計仕様に応じてデバイスサイズの再決定を行うことを特徴とするデバイスサイズ決定方法。
【請求項１１】
前記設計仕様として、レイアウト上のサイズ制約条件、許容ばらつき条件、許容ミスマッチ条件、および、許容シミュレーション誤差条件を入力する、請求項１０に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１２】
前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在しないためにデバイスサイズ決定が不可能である場合に、デバイスサイズ領域における前記の各条件をそれぞれ満たす領域の位置関係を調べ、得られた位置関係情報より、前記の条件全てを同時に満たすサイズ領域が存在するように、前記条件のいずれかを選択し変更する、請求項１１に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１３】
異常仕様が入力されていないかを所定の規則によって調べ、異常仕様が存在する場合は、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすサイズ領域が存在するように当該異常仕様を修正する、請求項１１に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１４】
前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在するにもかかわらずデバイスサイズ決定が不可能である場合に、所定の規則にしたがって前記条件から選択したいずれかの条件を変更することで、前記の条件全てを同時に満たすサイズ領域を拡大させる、請求項１１に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１５】
前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在するにもかかわらずデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記条件とは無関係に所定電圧条件かつ温度条件でのデバイス特性条件あるいは、所定電流条件かつ温度条件でのデバイス特性条件のみを満たすサイズ領域を求め、この領域と、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たす領域とが重なりを持つように、所定の規則にしたがって前記設計仕様として入力される条件から選択したいずれかの条件を変更することで、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすサイズ領域を拡大させる、請求項１１に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１６】
仕様変更内容を確認し、変更内容が満足できない場合に再度仕様変更をさせる、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１７】
仕様変更の優先度、変更の禁止、変更が許容される範囲を指定する情報を入力して仕様変更を行うステップ、あるいは、仕様変更を直接指示する情報を入力して当該情報のとおりに仕様変更を行うステップをさらに含む、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載のデバイスサイズ決定方法。
【請求項１８】
前記情報の入力に応じて、当該情報に従って変更される仕様条件の位置関係および許容変更範囲上下限の位置関係を表示するステップをさらに含む、請求項１７に記載のデバイスサイズ決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路を構成するデバイス、特にダイオード素子、抵抗素子、容量素子の自動サイズ決定の妨げとなっている設計仕様を修正して自動サイズ決定を可能となるようにし、設計工数及び設計ミスを削減するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路を構成するデバイスの最適なサイズを決定する場合、実現したい特性値と、そのデバイスの単位サイズ辺りの特性値に基づいてデバイスサイズを決定する手法が採られていた。
【０００３】
例えば、アナログ回路設計では、まず、素子の電流値、抵抗値、容量値等の素子の特性値を予め決め、後で、その特性条件を満たす素子サイズを決定するような手法を採る場合がある。この際には、非常に粗い近似ではあるが、ダイオード素子の場合は、実現したい電流値とＰＮ接合面の単位面積辺りの電流値（一定値）に基づいてサイズを決定している。なお、ここでは、ＰＮＰあるいはＮＰＮの接合構造をもつバイポーラトランジスタのベースとコレクタを共通端子に接続し、ベースとエミッタのＰＮ接合部分をダイオードと同じような用途で使っているデバイスについても、広義にダイオード素子として定義する。
【０００４】
抵抗素子の場合は、実現したい抵抗値とシート抵抗値（一定値）に基づいてサイズを決定している。容量素子の場合は、実現したい容量値と単位面積辺りの容量値（一定値）に基づいてサイズを決定している。
【０００５】
このような一次近似的なデバイスサイズ決定方法は、非常に簡単であるため、この機能を持った半導体回路のマスクレイアウト自動作成ソフトウェアは従来より存在している。
【０００６】
かかるマスクレイアウト自動作成ソフトウェアにより、１０００Ωの抵抗を設計する場合の処理部の構成例および処理の流れを図１７に示す。
【０００７】
図１７において、抵抗値検討部３０１で、回路特性上実現したい抵抗値が検討され、設計デバイス仕様３０２として１０００オームの抵抗という仕様が出力される。また、素子の形状、面積を最小にしたいなどの要望も仕様として出力される。
【０００８】
この仕様は、仕様入力部３０３に入力される。この際に、抵抗素子の設置可能スペースに制約がある場合は、抵抗値の設置スペースに合わせて抵抗の形状も仕様として入力することもできる。素子の指定できる形状としては、図１８に示すような、直線型や折り曲げ型等の形状がある。また、折り曲げ型等の形状の場合、折り曲げ型（１）、折り曲げ型（２）、折り曲げ型（３）のように折り曲げの回数や線間隔を選択する機能も有している。
【０００９】
次に、シート数検討部３０４で、仕様を実現する抵抗のシート数が計算される。この際に、第１のデバイス情報部３０５に格納されている、抵抗素子のシート抵抗値のデータが用いられる。この例では、シート抵抗値が１００Ωになるというデータが格納されているものとする。この検討の結果として、シート数仕様３０６として、シート数が１０になるようなサイズで設計すれば良いという結論が得られる。
【００１０】
シート数が１０になる抵抗の抵抗線幅Ｗ、抵抗線長Ｌの組み合わせは、（Ｗ，Ｌ）＝（２μｍ，２０μｍ）、（１μｍ，１０μｍ）、（０．５μｍ，５μｍ）など無数に存在する。そこで次に、サイズ検討部３０７で、面積を最小にしたいなどの要望仕様を元に具体的に採用するサイズが検討される。この際、デザインルール部３０８に格納されている設計規約にある抵抗線幅Ｗ≧０．５μｍなどのデータが必要となる。この検討の結果として、サイズ出力３０９として、（Ｗ，Ｌ）＝（０．５μｍ，５μｍ）で設計すれば良いという結論が得られる。
【００１１】
なお、図１７内の点線で囲まれた従来の自動サイズ決定処理３１０が、従来のマスクレイアウト自動作成ソフトの処理に関わる部分である。
【００１２】
【特許文献１】
特公平６−２３９８８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の手法では、単位面積辺りの電流値、シート抵抗値、単位面積辺りの容量値といった、デバイスの単位サイズ当たりの特性値を一定値として扱ってデバイスサイズの決定を行っていた。一方、現実のデバイスではこれらの値は必ずしも一定値ではなく、より高精度な設計を行うには従来の手法では不十分であった。
【００１４】
そのため、単位面積辺りの電流値、シート抵抗値、単位面積辺りの容量値がサイズ依存性を持つ可変値であることに対応した精度の高いサイズ決定を行う必要がある。
【００１５】
例えば、抵抗素子の場合、デバイスサイズが小さくなってくると、寄生的な効果や、デバイスが実際に製造される形状効果の影響が無視できなくなる。そのため、従来の計算手法である、以下の式（１）の関係が成り立たなくなる。
【００１６】
抵抗値＝シート抵抗値（固定値）×シート数      …（１）
したがって、正確に見積もるための１つの方法として、シート抵抗値にサイズ依存性を持たせた実効シート抵抗値を使った、以下の式（２）の方法がある。
【００１７】
抵抗値＝実効シート抵抗値（可変値）×シート数      …（２）
この方法では、実効シート抵抗値（可変値）の中に、寄生的な効果や、形状効果の影響を含ませることになる。
【００１８】
もう１つの方法としては、形状効果をシート数に反映した実効シート数を用い、さらに寄生抵抗分を補正する、以下の式（３）の方法がある。
【００１９】
抵抗値＝シート抵抗値（固定値）×実効シート数＋寄生抵抗    …（３）
この方法では、シート抵抗値（固定値）は寄生的な効果や、形状効果の影響が無視できるようなサイズでの値を表す。実効シート数は現実の寸法を反映し、寄生的抵抗も現実の値そのものを見積もって使う。
【００２０】
抵抗素子のサイズ決定において、図１７のサイズ出力３０９として得られた値をさらに高精度化するためには、図１９に示すような追加検討処理部３１４が必要である。これは上記式（２）の形式である。
【００２１】
追加データ検討部３１１では、第２のデバイス情報部３１２に格納されている、実効シート数のサイズ依存性のデータに基づいて検討される。例として、Ｗ＝０．５μｍでは実効シート抵抗値が１１０Ωとなるというデータが格納されていたとする。この検討の結果として、修正サイズ出力３１３として、（Ｗ，Ｌ）＝（０．５μｍ，４．５４μｍ）で設計すれば良いという結論が得られる。
【００２２】
図１９内の点線で囲まれた従来の追加検討処理３１４が、精度の高いデバイスサイズ決定には欠かせない部分であるが、これを１つ１つのデバイスに対して手作業で実行するには、多くの設計工数が必要となる。
【００２３】
また、精度の高いデバイスサイズ決定を行うためは、この他にも追加検討が必要な項目が多数ある。例えば、デバイス特性のサイズ依存性、電圧依存性、電流依存性、温度依存性、特性ばらつき、特性ミスマッチ、または、シミュレーション誤差等を、広い意味でのデバイス情報あるいはデバイス特性として定義し、検討しなければならない。従って、デバイスサイズを決定するためには、非常に多くの設計工数が必要となる。また、例えば設計者が特定の条件を最適化することのみに気を取られて設計不良を生じさせる可能性もあった。
【００２４】
本発明の目的は、回路設計において、設計仕様を適切に修正することにより、デバイス情報に基づいてデバイスサイズ決定を行う際の設計工数を削減し、かつ設計不良を削減し得る、デバイスサイズ決定装置および方法を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明にかかるデバイスサイズ決定装置は、半導体集積回路を構成するデバイスの設計仕様を入力し、入力した仕様に応じたデバイスサイズを決定するデバイスサイズ決定装置であって、デバイスサイズごとのデバイス特性値を記憶したデバイス特性記憶部と、前記デバイス特性記憶部のデバイス特性値を参照し、入力された設計仕様に応じたデバイスサイズを決定するサイズ決定部と、前記デバイスサイズの決定が不可能または決定結果が不適切であった場合、設計仕様を変更する仕様変更部とを備え、前記仕様変更部により変更された設計仕様に応じて前記サイズ決定部がデバイスサイズの再決定を行うことを特徴とする。
【００２６】
この構成は、設計仕様を全て満たすデバイスサイズが存在しないためにサイズ決定ができなかった場合あるいは決定結果が不適切であった場合は、設計仕様を変更し、変更した設計仕様に応じて再度デバイスサイズの決定を行う。これにより、仕様を自動的に修正しつつデバイスサイズの自動決定を行うことができ、設計工数を削減できる。
【００２７】
前記設計仕様としては、レイアウト上のサイズ制約条件、許容ばらつき条件、許容ミスマッチ条件、および、許容シミュレーション誤差条件を用いることができる。
【００２８】
そして、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在しないためにデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記仕様変更部が、デバイスサイズ領域における前記の各条件をそれぞれ満たす領域の位置関係を調べ、得られた位置関係情報より、前記の条件全てを同時に満たすサイズ領域が存在するように、前記条件のいずれかを選択し変更することが好ましい。
【００２９】
また、前記仕様変更部が、異常仕様が入力されていないかを所定の規則によって調べ、異常仕様が存在する場合は、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすサイズ領域が存在するように当該異常仕様を修正することが好ましい。
【００３０】
この構成は、例えば入力ミスや設計者の技能不足により、異常あるいは非現実的な仕様が入力された場合は、優先的に異常仕様を変更させる機能を有する。これにより、異常な仕様がある場合でも、望ましい形で仕様変更を行うことができる。
【００３１】
また、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在するにもかかわらずデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記仕様変更部が、所定の規則にしたがって前記条件から選択したいずれかの条件を変更することで、前記の条件全てを同時に満たすサイズ領域を拡大させることが好ましい。
【００３２】
また、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすデバイスサイズの領域が存在するにもかかわらずデバイスサイズ決定が不可能である場合に、前記仕様変更部が、前記条件とは無関係に所定電圧条件かつ温度条件でのデバイス特性条件あるいは、所定電流条件かつ温度条件でのデバイス特性条件のみを満たすサイズ領域を求め、この領域と、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たす領域とが重なりを持つように、所定の規則にしたがって前記設計仕様として入力される条件から選択したいずれかの条件を変更することで、前記設計仕様として入力される条件全てを同時に満たすサイズ領域を拡大させることが好ましい。
【００３３】
この構成は、設計仕様として入力される四つの条件全てを満たす領域が存在している場合に、これら四つの条件を使わないで、その他の仕様のみを満たすサイズ領域を求める機能を有する。すなわちデバイス特性値と電圧条件、温度条件を満たす領域を求める。そのうえで、これらの全ての領域が重なる領域が存在するように、前記設計仕様として入力される四つの条件の仕様変更を行う。これによれば、第５領域が存在するにも関わらずサイズ決定ができないような場合にも対応することができ、設計工数を削減できる。
【００３４】
また、上記の各構成において、前記仕様変更部による仕様変更内容を確認し、変更内容が満足できない場合に前記仕様変更部に再度仕様変更をさせることが好ましい。これにより、作業者が、仕様修正案がこれで良いかを最終確認することができる。不満がある場合は、サイズ自動決定処理に戻る前に、仕様変更をやり直すこともできる。従って、設計者の意にそぐわない仕様変更を未然に防止できる。
【００３５】
また、上記の各構成において、前記仕様変更部に対して、仕様変更の優先度、変更の禁止、変更が許容される範囲を指定する情報、あるいは、仕様変更を直接指示する情報を入力するための条件指定部をさらに備えたことが好ましい。さらに、前記条件指定部からの情報の入力に応じて、当該情報に従って変更される仕様条件の位置関係および許容変更範囲上下限の位置関係を表示する表示部をさらに備えたことがより好ましい。これにより、特に仕様の手動変更時に仕様変更の影響を直接理解することができ、設計工数を削減できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００３７】
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態について説明する。
【００３８】
本実施形態にかかるデバイスサイズ決定装置は、図１に示すように、サイズ決定部１１１、デバイス特性データベース１０５、仕様変更処理部１１２を備えている。抵抗素子、容量素子、あるいはダイオード素子などの設計仕様１０１を入力すると、サイズ決定部１１１において、デバイス特性データベース１０５を参照し、この仕様を満たす最適なサイズを自動決定する処理を行う。そして、このサイズ自動決定が失敗した場合は、仕様変更処理部１１２において仕様を変更した後に、再度、サイズ決定部１１１がサイズ自動決定処理を行うようになっている。
【００３９】
設計仕様１０１としては、例えば、デバイスが抵抗素子の場合は抵抗値、容量素子の場合は容量値が用いられる。また、ダイオード素子の場合は、ある電圧条件化における電流値、あるいは、ある電流条件における電圧値等が、設計仕様１０１として入力される。さらにこれに加えて、レイアウト上のサイズ制約条件、電圧あるいは電流条件、温度条件、許容ばらつき条件、許容ミスマッチ条件、許容シミュレーション誤差条件等を入力しても良い。
【００４０】
ここで、サイズ決定部１１１におけるサイズ自動決定処理の内容について説明する。サイズ決定部１１１は、サイズ自動決定処理部１０２および正否判定部１０３を備えている。
【００４１】
サイズ自動決定処理部１０２は、デバイス特性データベース１０５と連動して、入力された仕様を満たすデバイスサイズを決定する。
【００４２】
上述のように、許容ばらつき条件、許容ミスマッチ条件、許容シミュレーション誤差条件を指定することは、間接的にレイアウト可能なサイズの条件を指定することになる。したがって、レイアウト上のサイズ制約条件、許容ばらつき条件、許容ミスマッチ条件、許容シミュレーション誤差条件の４つを、サイズ関連４条件と呼ぶこととする。
【００４３】
また、レイアウト上のサイズ制約条件から決まる領域を第１領域と称する。なお、ここでの「領域」とは、デバイスサイズを表す座標空間において、当該条件を満たすデバイスサイズの集合からなる領域をいう。許容ばらつき条件から決まる領域を第２領域とする。許容ミスマッチ条件から決まる領域を第３領域とする。許容シミュレーション誤差条件から決まる領域を第４領域とする。以上のように定義した４つの領域は、本明細書において共通の定義とする。
【００４４】
サイズ関連４条件から決まる第１〜第４領域を、図２に示す。第１領域Ａ１、第２領域Ａ２、第３領域Ａ３、および第４領域Ａ４の全てが重なる共通領域を、第５領域（Ａ５）と定義する。サイズ自動決定処理１０２部は、第５領域Ａ５内から、サイズ関連４条件以外の他の仕様を満たすサイズを決定する。
【００４５】
成否判定部１０３は、デバイスサイズが実際に決定できた場合（成功）には、結果出力１０４としてその結果を出力する。また、サイズ決定が出来なかった場合（失敗）は、仕様変更処理部１１２へその旨を伝え、仕様変更処理部１１２において後述するように修正仕様案を作成する。そして、修正された仕様案に基づき、サイズ決定部１１１が、再度、サイズ自動決定処理を行う。
【００４６】
例えば、図３に示すように、第１領域Ｂ１、第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３、および第４領域Ｂ４の全てが重なる第５領域が存在しない場合には、サイズ決定ができないので、仕様変更処理部１１２が仕様案の修正を行うことになる。
【００４７】
ここで、仕様変更処理部１１２の処理内容について説明する。
【００４８】
まず、仕様解析部１０８で、デバイス特性データベース１０５を使って、仕様１０１の中のサイズ関連４条件を、サイズ条件の第１〜第４領域に変換し、その位置情報を得る。
【００４９】
次に、第１〜第４領域の位置情報を基に、修正仕様案決定部１０９において、どの仕様をどれだけ変更すれば第５領域を持つようになるかを解析し、修正仕様案１１０を作成する。この修正仕様案１１０を、サイズ決定部１１１内のサイズ自動決定処理部１０２へ戻す構成となっている。その際には、デバイス特性データベース１０５と連動する。すなわち、デバイス特性データベース１０５には、仕様条件によって第１〜第４領域がどのようになるかの情報が蓄積されており、仕様変更の解析中には、デバイス特性データベース１０５から、逐次、第１〜第４領域の位置情報を引き出す構成となっている。
【００５０】
なお、仕様解析部１０８の機能を、サイズ自動決定処理部１０２内にも持たせて、仕様変更処理部１１２に仕様解析部１０８を設けずに、修正仕様案決定部１０９がサイズ自動決定処理１０２から直接情報を引き出す構成にしてもさしつかえない。
【００５１】
修正仕様案決定部１０９の処理内容について、図４を用いてさらに詳しく説明する。
【００５２】
修正仕様案決定部１０９は、仕様解析部１０８より仕様解析結果を入力し、状態判別部１２０で、第５領域が存在しない状態を大きく２種類に分類する。第１〜第４領域のうち３種類の領域が重なる部分が存在する場合と、３種類の領域が重なる部分が存在しない場合で分岐させる。
【００５３】
３種類の領域が重なる部分がある場合は仕様調整部１２１へ、３種類の領域が重なる部分がない場合は対デフォルト比較１２３部へ、処理を移行する。
【００５４】
仕様調整部１２１では、３種類の領域が重なる部分には重なっていない残りの１条件がネックになっているものと判断する。そのネックとなっている領域の構成元の仕様を所定の量だけ変更し、領域を拡大させる。
【００５５】
例えば、図３に示すように第２領域Ｂ２、第３領域Ｂ３、第４領域Ｂ４が重なる部分が存在する場合は、第１領域Ｂ１を拡大させ、第５領域を持つように変更する。
【００５６】
次に、領域判別部１２２で、変更した仕様において改めて、第１〜第４領域の位置関係を分析し、第５領域が存在するようになったかを判別する。
【００５７】
第５領域がある場合には、仕様調整部１２１で行った仕様変更結果を、修正仕様案１１０として出力する。
【００５８】
第５領域がない場合には、再び、仕様調整部１２１において、ネックになっている仕様をさらに所定の量だけ変更する。第５領域が存在するようになるまで、仕様調整部１２１の処理と領域判別部１２２の処理とを繰り返す。
【００５９】
一方、状態判別部１２０により、図５に示すように、第１領域Ｃ１、第２領域Ｃ２、第３領域Ｃ３、第４領域Ｃ４のうち、３種類の領域が重なる部分がないと判断した場合、第２領域と第３領域は必ず右上で重なる領域を持つため、このようなケースが起こりうるのは、第２領域と第３領域の共通部分が右上によりすぎているか、あるいは、第１領域と第４領域が左下により過ぎているかである。また、非現実的な仕様が入力されている場合には、領域自体が存在しないような場合も考えられる。
【００６０】
本実施形態では、対デフォルト比較部１２３において、デフォルト仕様から大きく外れている仕様を検出する。デフォルト仕様としては、通常よく指定する値で、図２に示すように第５領域を持つような仕様を用いる。
【００６１】
このデフォルト仕様と比較し、デフォルトから最も大きく外れている仕様を変更対象とする。最も大きく外れている仕様が複数個存在する場合は、それら全てを変更対象とする。
【００６２】
そして、異常仕様変更部１２４で、変更対象となった仕様を所定の量だけ変更する。
【００６３】
次に、領域判別部１２５で、変更した仕様において改めて、第１〜第４領域の位置関係を分析し、第５領域が存在するようになったか、あるいは３種類の領域が重なる部分が存在するようになったかを判別する。
【００６４】
第５領域がある場合には、異常仕様変更部１２４で行った仕様変更結果を修正仕様案１１０として出力する。
【００６５】
第５領域が存在しなくても、３種類の領域が重なる部分が存在するようになった場合は、対デフォルト比較部１２３ではなく、仕様調整部１２１による処理へ進む。
【００６６】
第５領域が存在せず、３種類の領域が重なる部分もない場合には、再び、対デフォルト比較部１２３に前述の処理を実行させる。
【００６７】
以上のように修正仕様案決定部１０９から出力された仕様変更案１１０は、図１に示すように、仕様１０１に変わって、サイズ自動決定処理部１０２に送られる構成となっている。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、最初に入力した仕様１０１では第５領域を持たない場合でも、第５領域が存在するように仕様の自動修正をすることで、多くの設計工数を必要とせずに、サイズ自動決定ができるようになる。
【００６９】
なお、本実施形態では、第５領域が存在するか否かによって、成否判定部１０３が成功／失敗を判断するものとしたが、サイズ自動決定処理の成功／失敗の判断基準はこれに限定されない。例えば、第５領域が存在する場合であっても、例えば非現実的なデバイスサイズしか決定されないなどのように不適切な結果が得られた場合にも、仕様変更処理部１１２に処理を移行させても良い。
【００７０】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態について以下に説明する。
【００７１】
図６は、第二の実施形態にかかるデバイスサイズ自動決定装置が有する仕様変更処理部の説明図である。
【００７２】
例えば、サイズ関連４条件のうち１つあるいは複数個が、設計者のミスあるいは技能不足で非現実的な仕様が指定されると、その非現実的な仕様を修正せずに、本来修正すべきでない仕様を変更してしまい、その結果、最適とは言えないサイズを決定してしまう可能性がある。図７に示すように第３の領域Ｇ３が極端に右上によってしまっているときに、第１の領域Ｇ１および第２の領域Ｇ２を、図８に領域Ｇ１’およびＧ２’として示すように仕様変更してしまうと、確かに第５領域Ｇ５は存在するが、非常に大きなサイズが決定されることになる。従って、できるだけ小さなサイズで設計したい場合、十分な能力を発揮できないこととなる。
【００７３】
そこで、図６に示すように、本実施形態において、図１の仕様変更処理部１１２の代わりに設けられた仕様変更処理部１３２は、異常な仕様が入力された場合に対応して仕様修正を行う。具体的には、仕様解析部１０８の前に、異常仕様判別部１３０および異常仕様修正部１３１が追加されている。
【００７４】
異常仕様判別部１３０は、通常のデバイス仕様では、よほどの事情がない限り上回ることはないと思われる上限と、同じく下回ることはないと思われる下限とを、各仕様に対して設定しておき、実際に入力された仕様が前記上下限の範囲内か範囲外かを判別する。範囲内の場合は、仕様解析部１０８へ処理を移行し、範囲外の場合は、異常仕様修正部１３１へ処理を移行する。
【００７５】
異常仕様修正部１３１は、上限を上回った仕様を上限値に変更する。また、下限を下回った仕様を下限値に変更する。それから、仕様解析部１０８へ処理を移行する。
【００７６】
以上のように、本実施形態によれば、最初に入力した仕様１０１が異常な値を含むことが原因で第５領域が存在しない場合でも、異常仕様を初めに優先的に修正することで、第５領域が存在し、かつ望ましい方向に自動仕様修正をすることで、サイズ自動決定できるようになる。
【００７７】
（第三の実施形態）
本発明の第三の実施形態について以下に説明する。
【００７８】
前記第５領域は存在するが、第５領域内でサイズ関連４条件以外の仕様を満たすことができず、サイズの自動決定ができない場合がある。第三の実施形態にかかるデバイスサイズ自動決定装置は、このような場合に対応して、仕様修正を行う。
【００７９】
このため、図９に示すように、本実施形態では、仕様解析部１０８と修正仕様案決定部１０９との間に状態判別部１３５が追加され、この状態判別部１３５の後に、修正仕様案決定部１０９と並行に第５領域調整部１３６が追加された構成である。
【００８０】
なお、図９には示されていないが、第二の実施形態で説明した異常仕様判別部１３０および異常仕様修正部１３１をさらに追加した構成としても良い。
【００８１】
状態判別部１３５は、仕様解析部１０８から得られた情報から第５領域が存在するかどうかを判別する。
【００８２】
第５領域がない場合は、第一の実施形態で説明したように、修正仕様案決定部１０９へ処理を移行する。
【００８３】
一方、第５領域がある場合は、第５領域調整部１３６へ処理を移行する。
【００８４】
第５領域調整部１３６は、第５領域が拡大するように仕様修正を行い、その結果を修正仕様案１１０として出力する。
【００８５】
サイズ関連４条件以外の仕様、例えば、デバイス特性値、電圧あるいは電流条件、温度条件を満たす領域を第６領域とした場合、図１０のように、第６領域Ｄ６と第５領域Ｄ５とが重なる部分である第７領域Ｄ７が存在すれば、第７領域Ｄ７の中からサイズは決定される。しかし、図１１のように、第５領域Ｅ５と第６領域Ｅ６とが重なる第７領域が存在しない場合は、サイズ決定ができない。
【００８６】
第５領域調整部１３６では、図１１の状態から、図１０のような状態になるように、サイズ関連４条件を変更する。
【００８７】
第５領域調整部１３６の処理の流れを、図１２で説明する。第５領域調整部１３６内部の前半では第６領域を求め、後半では第７領域が存在するように仕様修正を行う構成である。
【００８８】
具体的な処理の説明の前に、デバイスのレイアウトサイズをＷとＬのサイズで定義する。
【００８９】
デバイスが抵抗の場合、抵抗線幅をＷ、抵抗線長をＬとする。容量の場合は、平行平板部分の縦をＷ、横をＬとする。ダイオードはＰＮ接合面の縦をＷ、横をＬとする。
【００９０】
第６領域解析用仕様作成１４０では、以下の第６領域解析用仕様１４１を作成する。
【００９１】
（１）デバイス特性値：  仕様１０１と同じ
（２）レイアウト上の制約：  Ｗはデザインルール最小値
（３）電圧あるいは電流条件：  仕様１０１と同じ
（４）温度条件：  仕様１０１と同じ
（５）許容ばらつき条件：  第２領域が最大となる条件
（６）許容ミスマッチ条件：  第３領域が最大となる条件
（７）許容シミュレーション誤差条件：  第４領域が最大となる条件
図１３にデザインルールの上下限を示す。Ｗの上限がＷｍａｘ、Ｗの下限がＷｍｉｎ、Ｌの上限がＬｍａｘ、Ｌの下限がＬｍｉｎである。ただし、デザインルールに上限がない場合には、チップサイズを目安にした値をＷｍａｘ、Ｌｍａｘとする。第２〜第４領域が図１３に示した領域全体をカバーするように設定する。
【００９２】
第６領域解析用仕様１４１を使って、サイズ自動決定処理１０２の機能を使ってデバイスサイズを決定する。この際Ｗはすでに仕様で決まっているので、Ｌを求めることになる。この結果のＷとＬの組み合わせが第６領域の一部となる。
【００９３】
次に、終了判別１４２において、求まったＷとＬの組み合わせが図１３に示した領域の内部にあれば、第６領域の解析を継続するため、Ｗ増加１４３に進む。
【００９４】
Ｗ増加１４３では、Ｗを所定の量だけ増加させた、新たな第６領域解析用仕様１４１を作成する。その他の仕様は継続させる。そして、新たなＷにおけるＬを求めさせる。
【００９５】
一方、終了判別１４２において、図１３に示した領域外になった時点で、第６領域の解析は終了し、位置比較１４５へ進む。
【００９６】
位置比較１４５では、求まった領域第６領域とすでに得ている第５領域との位置関係を調べ、仕様変更１４６に進む。
【００９７】
仕様変更１４６では、第６領域と第５領域との位置関係情報によって、サイズ関連４条件を変更する。
【００９８】
具体的には、図１１のように第６領域が第５領域の左上にある場合は、第５領域の左限を決めている第３領域の仕様を所定の量だけ変更し、かつ、第５領域の上限を決めている第１領域の仕様を所定の量だけ変更することで、第５領域を左上方向に拡大させる。
【００９９】
位置関係がその他の場合についても説明する。
【０１００】
第６領域が第５領域の右上にある場合は、第５領域の右限を決めている仕様を所定の量だけ変更し、かつ、第５領域の上限を決めている仕様を所定の量だけ変更することで、第５領域を右上方向に拡大させる。
【０１０１】
第６領域が第５領域の右下にある場合は、第５領域の右限を決めている仕様を所定の量だけ変更し、かつ、第５領域の下限を決めている仕様を所定の量だけ変更することで、第５領域を右下方向に拡大させる。
【０１０２】
第６領域が第５領域の左下にある場合は、第５領域の左限を決めている仕様を所定の量だけ変更し、かつ、第５領域の下限を決めている仕様を所定の量だけ変更することで、第５領域を左下方向に拡大させる。
【０１０３】
所定の量だけ仕様を変更した次は、第７領域有無判別１４７に進み、第７領域が存在するようになったかを調べる。そして、第７領域がまだない場合は、再び、仕様変更１４６に戻って、仕様変更を継続する。
【０１０４】
一方、第７領域が存在するようになった時点で、仕様変更を終了し、修正仕様案１１０を出力する。
【０１０５】
なお、本実施形態では、第６領域を求める際にＷが最小なサイズから、徐々にＷを増加させて、それぞれの時におけるＬを求める方式にしていたが、Ｗを大きなサイズから徐々に小さくなる方に変化させて、それぞれの時におけるＬを求める方式にしても差し支えない。
【０１０６】
なお、本実施形態では、第６領域を求める際にＷを変化させて、それぞれの時におけるＬを求める方式にしていたが、Ｌを変化させて、それぞれの時におけるＷを求める方式にしても差し支えない。
【０１０７】
以上のように、本実施形態によれば、第５領域を持っていてもサイズ決定ができなかった場合でも、確実に第７領域が存在するように自動仕様修正をすることで、サイズ自動決定できるようになる。
【０１０８】
（第四の実施形態）
本発明の第四の実施形態について以下に説明する。
【０１０９】
仕様の変更を自動で行う場合、設計者の都合によっては、変更内容を許容できない可能性がある。
【０１１０】
そこで、本実施形態にかかるデバイスサイズ自動決定装置は、第一から第三の実施形態に、設計者が仕様変更内容を確認する機能を追加することで、不要なやり直しを防止し、さらに、仕様修正方法の条件設定をする機能を追加し、より設計者の考えに沿った形で、仕様修正を行うことを可能としたものである。
【０１１１】
図１４に、本実施形態にかかるデバイスサイズ自動決定装置において、第一の実施形態と異なる部分を示す。
【０１１２】
本実施形態では、図１４に示すように、図１に示した仕様変更処理部１１２に一部変更を加えた仕様変更処理部１５５を用いる。仕様変更処理部１５５では、仕様解析部１０８による処理の次に、修正手法分岐部１５０において、自動的に仕様の修正を行うか、設計者に条件設定をさせるかを判断する。自動的に仕様の修正を行う場合は、修正仕様案決定部１５１へ処理を移行する。修正仕様案決定部１５１は、すでに他の実施の形態で説明した修正仕様案決定部１０９あるいは修正仕様案決定部１３７に相当する。
【０１１３】
一方、仕様変更の条件指定を行う場合は、修正条件指定部１５２へ処理を移行する。ここでは、設計者により修正条件１５３が入力される。修正条件１５３の内容としては、例えば、変更対象優先度の設定、変更禁止項目の設定、変更可能範囲の設定をする。また、設計者が変更内容を直接入力することも可能とする。
【０１１４】
修正条件設定後は、修正仕様案決定部１５１へ処理を移行する。
【０１１５】
修正仕様案決定部１５１では、修正条件によって、以下のように仕様修正を行う。
（１）優先順が設定された場合
優先順位が高いものから順に、仕様修正をする。ただし、限度を超えた場合は、次の順位の仕様を変更する。
【０１１６】
（２）変更禁止が設定された場合
変更禁止された仕様は、いっさい変更しない。
【０１１７】
（３）変更可能範囲の設定がされた場合
変更可能範囲の上下限に達した時点で、これ以上の変更せず、他の仕様の変更で対応する。
【０１１８】
修正仕様案が決まると、次に、確認１５４で設計者がこの修正案で良いかを確認する。良ければ修正仕様案１１０が決まり、悪ければ、修正条件指定部１５２により、再び仕様修正をやり直す。
【０１１９】
以上のように、本実施形態によれば、サイズ修正条件を持たせることで、設計者が許容できる範囲内で仕様修正をすることでき、そしてサイズ自動決定できるようになる。
【０１２０】
（第五の実施形態）
本発明の第五の実施形態について説明する。
【０１２１】
第四の実施形態のように仕様変更を手動で行う場合、変更内容が自動サイズ決定に及ぼす影響を直接的に理解するのは困難である。そのため、何度もやり直しが生じる可能性がある。
【０１２２】
そこで、本実施形態は、第一から第四の実施形態に、第１〜第４領域、第５領域、第６領域、第７領域の位置を、ディスプレイ装置に逐一表示させる機能を追加したものである。
【０１２３】
図１５に、本実施形態にかかるデバイスサイズ自動決定装置において、第一の実施形態と異なる部分を示す。
【０１２４】
仕様変更処理部１６３は、図１４に示した仕様変更処理部１５５とほぼ同じ構成であるが、異なるのは、仕様解析部１０８が仕様解析部１６０に代わり、修正仕様案決定部１５１が修正仕様案決定部１６１に代わり、仕様解析部１６０と修正仕様案決定部１６１の双方から領域情報１６２を出力するようになっている点である。
【０１２５】
仕様解析部１６０は、前記仕様解析部１０８に、領域情報１６２を出力する機能を追加したものである。
【０１２６】
修正仕様案決定部１６１は、前記修正仕様案決定部１５１に、領域情報１６２を出力する機能を追加したものである。
【０１２７】
領域情報１６２は、画面出力部１６４に送られ、ディスプレイ装置に、図２や図１０などのような、各領域の位置関係を視覚情報として把握できる画像を出力する。
【０１２８】
また、修正条件１５２の許容仕様変更範囲の上下限を表示することも可能である。例として、図１６に、レイアウト上の制約条件の変更範囲に条件をつけた場合に、第１領域Ｆ１が領域Ｆ１’に変化する範囲を表示した状態を示す。
【０１２９】
以上のように、本実施形態によれば、第１領域〜第７領域の位置を設計者が逐一把握でき、特に手動で仕様変更する場合の工数を削減して、サイズ自動決定できるようになる。
【０１３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、回路設計において、デバイス情報に基づいてデバイスサイズ決定を行う際、入力した仕様の内容によってサイズ決定ができない場合でも、サイズ決定が可能となるように仕様の修正をすることにより、設計工数を削減し、かつ設計不良を削減するとともに、より設計者の希望に添った形での仕様修正を行うことで、より完成度の高いデバイスサイズ自動決定装置および方法を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかるデバイスサイズ決定装置の構成を示す説明図
【図２】第５領域が存在する場合の例を示す図
【図３】第５領域が存在しない場合の例を示す図
【図４】図１の修正仕様決定部の構成および処理の流れを示すモデル図
【図５】図４の仕様変更処理部で行う処理を説明するための模式図
【図６】本発明の第二の実施形態にかかるデバイスサイズ決定装置の構成を示す説明図
【図７】極端な仕様のため第５領域が存在しない場合の例を示す図
【図８】図７の場合からの仕様修正結果であって、望ましくない場合の例を示す図
【図９】本発明の第三の実施形態にかかるデバイスサイズ決定装置の構成を示す説明図
【図１０】図９の第５領域調整部で行う処理を説明するための模式図（第７領域が存在する場合）
【図１１】図９の第５領域調整部で行う処理を説明するための模式図（第７領域が存在しない場合）
【図１２】図９の第５領域調整部で行う処理の流れを示すモデル図
【図１３】図１２の第６領域解析用仕様作成で行う処理の説明図
【図１４】本発明の第四の実施形態にかかるデバイスサイズ決定装置の構成を示す説明図
【図１５】本発明の第五の実施形態にかかるデバイスサイズ決定装置の構成を示す説明図
【図１６】図１５の画面出力部の処理を説明するための模式図
【図１７】従来の、抵抗素子のサイズ自動決定処理部の構成および処理の流れを示すモデル図
【図１８】抵抗素子形状の例を示す図
【図１９】高精度な設計のための追加検討処理部の構成を示すモデル図
【符号の説明】
１０１    仕様
１０２    サイズ自動決定処理部
１０３    成否判定部
１０４    結果出力
１０５    デバイス特性データベース
１０８    仕様解析部
１０９    補正仕様案決定部
１１０    修正仕様案
１１１    サイズ決定部
１１２    仕様変更処理部
１２０    状態判別部
１２１    仕様調整部
１２２    領域判別部
１２３    対デフォルト比較部
１２４    異常仕様変更部
１２５    領域判別部
１３０    異常仕様判別部
１３１    異常仕様修正部
１３２    仕様変更処理部
１３５    状態判別部
１３６    第５領域調整部
１４０    第６領域解析用仕様作成
１４１    第６領域解析用仕様
１４２    終了判別
１４３    Ｗ増加
１４５    位置比較
１４６    仕様変更
１４７    第７領域有無判別
１５０    修正手法分岐部
１５１    修正仕様案決定部
１５２    修正条件指定部
１５３    修正条件
１５４    確認
１５５    仕様変更処理部
１６０    仕様解析部
１６１    修正仕様案決定部
１６２    領域情報
１６３    仕様変更処理部
１６４    画面出力部
【図１】
2004227190.tif 000003
【図２】
2004227190.tif 000004
【図３】
2004227190.tif 000005
【図４】
2004227190.tif 000006
【図５】
2004227190.tif 000007
【図６】
2004227190.tif 000008
【図７】
2004227190.tif 000009
【図８】
2004227190.tif 000010
【図９】
2004227190.tif 000011
【図１０】
2004227190.tif 000012
【図１１】
2004227190.tif 000013
【図１２】
2004227190.tif 000014
【図１３】
2004227190.tif 000015
【図１４】
2004227190.tif 000016
【図１５】
2004227190.tif 000017
【図１６】
2004227190.tif 000018
【図１７】
2004227190.tif 000019
【図１８】
2004227190.tif 000020
【図１９】
2004227190.tif 000021