(57)【要約】【課題】回路シミュレーションを高精度で実行可能とした回路シミュレーション方法、及び回路シミュレーションプログラム、及び回路シミュレーションシステムを提供する。【解決手段】レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション方法、及び回路シミュレーションプログラム、及び回路シミュレーションシステムにおいて、第１のレイアウト検証器で第１のレイアウトデータを生成し、この第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウト検証器で第２のレイアウトデータを生成し、この第２のレイアウトデータに基づいてＲＣ抽出器で抵抗値情報と容量値情報とを抽出し、抵抗値情報と、容量値情報と、第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレータで回路シミュレーションを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション方法において、
マスクレイアウトパターン情報と配線情報に基づいて第１のレイアウト検証器で第１のレイアウトデータを生成し、
この第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウト検証器で第２のレイアウトデータを生成し、
この第２のレイアウトデータに基づいてＲＣ抽出器で抵抗値情報と容量値情報とを抽出し、
前記抵抗値情報と、前記容量値情報と、前記第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレータで回路シミュレーションを実行する
ことを特徴とする回路シミュレーション方法。
【請求項２】
レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーションプログラムにおいて、
マスクレイアウトパターン情報と配線情報を用いて第１のレイアウトデータを生成するステップと、
前記第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウトデータを生成するステップと、
前記第２のレイアウトデータに基づいて抵抗値情報と容量値情報とを抽出するステップと、
前記抵抗値情報と、前記容量値情報と、前記第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレーションを実行するステップ
を有することを特徴とする回路シミュレーションプログラム。
【請求項３】
レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーションシステムにおいて、
マスクレイアウトパターン情報と配線情報から第１のレイアウトデータを生成する第１のレイアウト検証器と、
前記第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウトデータを生成する第２のレイアウト検証器と、
前記第２のレイアウトデータに基づいて抵抗値情報と容量値情報とを抽出するＲＣ抽出器と、
前記抵抗値情報と、前記容量値情報と、前記第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレーションを実行する回路シミュレータ
を有することを特徴とする回路シミュレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ（Large‐Scale Integrated circuit）設計に用いる回路シミュレーション方法、及び回路シミュレーションプログラム、及び回路シミュレーションシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子回路を半導体基板上に構成してＬＳＩ化する場合には、次のような段階を経ることにより効率よくＬＳＩ設計を行っている。
（１）アーキテクチャ設計：作成する電子回路の仕様に基づいて命令セットの記述及びマイクロプログラムの作成を行う。
（２）機能設計：命令セットを実現するための具体的なハードウェアを、レジスタ、演算単位、トランスファ素子等の構成要素を用いて機能回路を設計する。
（３）論理設計：機能回路に基づいてＮＡＮＤ、ＮＯＲ、フリップフロップといった基本回路を用いて論理回路を設計する。
（４）回路設計：論理回路に基づいてトランジスタ、抵抗体等のデバイスを用いて表現したトランジスタ回路を設計する。
（５）レイアウト設計：トランジスタ回路に基づいて半導体基板に各デバイスを配置するために必要となるマスクパターンを設計する。
【０００３】
このようにして設計されたマスクパターンを用いながら順次製造することにより、所要のＬＳＩを製造することとなるが、マスクパターンの設計後には、設計したマスクパターン及びトランジスタ回路に基づいて製造したＬＳＩが所望の機能を有しているかどうかを検証するために、回路シミュレータと呼ばれる回路シミュレーション装置による検証作業を行っている。
【０００４】
具体的には、図２に示すように、まず、配線の断面形状情報を格納した断面形状ファイル110と、配線材料の抵抗値や層間絶縁膜の比誘電率等の物性情報を格納した材料データファイル120と、上下の配線層の有無、上下の配線が相互に平行に配線されているか、垂直に配線されているか等の各場合に対応する配置情報を格納した配線配置情報ファイル130を用いて、デバイスシミュレータ150により各配線の各配置における容量値及び抵抗値を配線情報として算出し、この配線情報をＲＣライブラリ210に格納している。
【０００５】
次いで、この配線情報を格納したＲＣライブラリ210と、マスクレイアウトパターン情報を格納したマスクレイアウトパターンファイル220と、所定の配線に対して片側あるいは両側に隣接する配線の有無に応じて異なる配線抵抗値情報をそれぞれの位置に対して格納した隣接配線情報ファイル230を用いて、レイアウト検証器250によりレイアウトデータを生成し、このレイアウトデータをレイアウトデータファイル310に格納している。
【０００６】
次いで、このレイアウトデータファイル310と、ネットリストを格納したネットリストファイル320と、試験規格情報を格納した試験規格情報ファイル330を用いて、回路シミュレータ350によりシミュレーションを実行して、実行結果情報を実行結果情報ファイル410に格納している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
そして、実行結果情報ファイル410に格納された実行結果情報に基づいて、所要の検証を行っている。
【特許文献１】特開２００１−０２２８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、昨今の半導体集積回路の高集積化要求にともなって、回路配線の配線寸法を微細化するとともに、隣接した回路配線間の間隔寸法も微細化した場合には、製造工程中の各種の要因によるバラツキの影響を受けやすくなることによって、設計通りの配線寸法または間隔寸法とすることが極めて困難となっていた。
【０００９】
したがって、設計時の配線寸法及び配線間隔寸法に基づいて算出した回路配線の抵抗値及び容量値と、実際に製造された回路配線の抵抗値及び容量値とが一致しないだけでなく、配線寸法及び配線間隔寸法を微細化した場合には回路配線における抵抗値及び容量値が増大していることによって、設計時に算出された抵抗値及び容量値からのズレが極めて大きくなるおそれがあった。
【００１０】
そして、このように実際の抵抗値及び容量値とは大きく異なっている抵抗値及び容量値を用いて回路シミュレーションを実行することにより、回路シミュレーションの精度が低下するという問題があった。
【００１１】
さらに、配線寸法及び配線間隔寸法を微細化した場合には回路配線における抵抗値及び容量値が増大していることによって、抵抗値と容量値の積として計算される配線遅延時間が極めて増大し、配線遅延時間の影響が、従来の回路設計において考慮されていたトランジスタ遅延の影響より支配的となることとなるおそれがあり、抵抗値及び容量値のズレの影響を無視できなくなっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の回路シミュレーション方法では、レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション方法において、マスクレイアウトパターン情報と配線情報に基づいて第１のレイアウト検証器で第１のレイアウトデータを生成し、この第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウト検証器で第２のレイアウトデータを生成し、この第２のレイアウトデータに基づいてＲＣ抽出器で抵抗値情報と容量値情報とを抽出し、抵抗値情報と、容量値情報と、第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレータで回路シミュレーションを実行することとした。
【００１３】
また、請求項２記載の回路シミュレーションプログラムでは、レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーションプログラムにおいて、マスクレイアウトパターン情報と配線情報に基づいて第１のレイアウトデータを生成するステップと、第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウトデータを生成するステップと、第２のレイアウトデータに基づいて抵抗値情報と容量値情報とを抽出するステップと、抵抗値情報と、容量値情報と、第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレーションを実行するステップを有することとした。
【００１４】
また、請求項３記載の回路シミュレーションシステムでは、レイアウト検証器で生成したレイアウトデータに基づいて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーションシステムにおいて、マスクレイアウトパターン情報と配線情報から第１のレイアウトデータを生成する第１のレイアウト検証器と、第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データに基づいて第２のレイアウトデータを生成する第２のレイアウト検証器と、第２のレイアウトデータに基づいて抵抗値情報と容量値情報とを抽出するＲＣ抽出器と、抵抗値情報と、容量値情報と、第２のレイアウトデータを用いて回路シミュレーションを実行する回路シミュレータを有することとした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マスクレイアウトパターン情報と配線情報に基づいて生成した第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データを用いて第２のレイアウト検証器によって実際に形成されるレイアウトに近づけた第２のレイアウトデータを生成することにより、高集積化にともなう設計配線パターンと実配線パターンとのズレを小さくすることができる。
【００１６】
そして、この第２のレイアウトデータから抵抗値情報及び容量値情報を抽出することにより、実際に形成された配線の抵抗値及び容量値に近い値を得ることができ、回路シミュレータにより回路シミュレーションを実行した場合に精度のよいシミュレーションを行うことができる。
【００１７】
特に、第２のレイアウト検証器を用いて第２のレイアウトデータを生成することにより、大きなコスト増を招くことなく、回路シミュレーションの精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の回路シミュレーション方法、及び回路シミュレーションプログラム、及び回路シミュレーションシステムでは、回路シミュレーションに用いるレイアウトデータとして、単に設計データから得られたレイアウトデータを用いるのではなく、実際に形成されると予想される第２のレイアウトデータを生成して、この第２のレイアウトデータを用いるとともに、この第２のレイアウトデータから所要の抵抗値及び容量値を抽出し、この抵抗値及び容量値を用いて回路シミュレーションを実行しているものである。
【００１９】
したがって、回路シミュレーションに用いる抵抗値及び容量値としてより適正な値を用いることができ、回路シミュレーションの精度を向上させることができる。
【００２０】
特に、第２のレイアウトデータの生成は、設計データから得られた第１のレイアウトデータと、所定レイアウトに対する実形状データとを用いて第２のレイアウト検証器により行うことによって、大きなコスト増を招くことなく、適正な第２のレイアウトデータを容易に生成することができる。
【００２１】
以下において、図面に基づいて本実施形態について詳説する。図１は、本実施形態の回路シミュレーションシステムの説明図である。
【００２２】
回路シミュレーションシステムには、少なくとも断面形状ファイル11と材料データファイル12と配線配置情報ファイル13からＲＣライブラリ21を生成するデバイスシミュレータ15と、ＲＣライブラリ21とマスクレイアウトパターンファイル22から第１レイアウトデータファイル26を生成する第１レイアウト検証器25と、第１レイアウトデータファイル26から第２レイアウトデータファイル31を生成する第１レイアウト検証器25と、第２レイアウトデータファイル31から抵抗値情報及び容量値情報を抽出して回路シミュレーションに利用するネットリストファイル32を生成するＲＣ抽出機29と、第２レイアウトデータファイル31とネットリストファイル32と試験規格情報ファイル33を用いて回路シミュレーションを実行する回路シミュレータ35を設けている。
【００２３】
断面形状ファイル11には、回路設計時に設計仕様に基づいて決定された配線の断面形状情報を格納している。材料データファイル12には、各配線を形成するための配線材料の抵抗値や層間絶縁膜の比誘電率等の物性情報等、設計仕様に基づいて決定された物性情報等を格納している。配線配置情報ファイル13には、所定の配線に対して、上下の配線層の有無、上下の配線が相互に平行に配線されているか、垂直に配線されているか等の配置情報を格納している。
【００２４】
デバイスシミュレータ15では、断面形状ファイル11と材料データファイル12と配線配置情報ファイル13を用いて、各配線の各配置における容量値及び抵抗値を配線情報として算出し、この配線情報をＲＣライブラリ21に格納している。なお、デバイスシミュレータ15では、必要に応じて断面形状ファイル11、材料データファイル12、配線配置情報ファイル13以外の情報を利用して、所要の処理を実行するようにしてもよい。
【００２５】
マスクレイアウトパターンファイル22には、回路設計時に設計仕様に基づいて別途生成したマスクレイアウトパターン情報を格納している。
【００２６】
第１レイアウト検証器25では、ＲＣライブラリ21の配線情報とマスクレイアウトパターンファイル22を用いて第１レイアウトデータを生成し、この第１レイアウトデータを第１レイアウトデータファイル26に格納している。
【００２７】
特に、第１レイアウト検証器25は、ＲＣライブラリ21とマスクレイアウトパターンファイル22だけでなく、所定の配線におけるそれぞれの位置に対して片側あるいは両側に隣接する配線の有無に応じて異なる配線抵抗値情報を格納した隣接配線情報ファイル23も用いるようにして、より精度の高い第１レイアウトデータを生成するようにしている。
【００２８】
第１レイアウトデータは、上記したように回路設計時に設定した設計情報に基づいて生成したレイアウトデータであり、このレイアウトデータ上の配線幅は設計仕様の通りとなっている。
【００２９】
一方、本実施形態の回路シミュレーションシステムには、所定のレイアウトとした配線の製造後に実現される形状情報からなる実形状データを格納した実形状データファイル27を設けており、第２レイアウト検証器28では、第１レイアウトデータファイル26と実形状データファイル27を用いて第２レイアウトデータを生成している。
【００３０】
この第２レイアウトデータでは、第１レイアウトデータに実形状データを反映させることにより、製造工程における配線のサイジングや補正（変換）処理による配線幅の変化、あるいはレイアウト形状に起因した配線形成の変動等を加味しており、製造後に得られる回路配線のレイアウトデータに近いレイアウトデータとすることができる。第２レイアウト検証器28で生成した第２レイアウトデータは、第２レイアウトデータファイル31に格納している。
【００３１】
ＲＣ抽出機29では、第２レイアウトデータファイル31から各配線の各配置における抵抗値情報及び容量値情報を抽出して、これらの抵抗値情報及び容量値情報をネットリストファイル32に格納している。
【００３２】
ＲＣ抽出機29で抽出された抵抗値情報及び容量値情報は、第２レイアウトデータに基づいて抽出されたものであるので、実際に形成される配線の抵抗値及び容量値に近いデータとすることができる。
【００３３】
試験規格情報ファイル33には、回路シミュレーションにおける試験規格情報を格納しており、回路シミュレータ35は、第２レイアウトデータファイル31と、ネットリストファイル32と、試験規格情報ファイル33とを用いて回路シミュレーションを実行し、実行結果情報を実行結果情報ファイル41に格納している。
【００３４】
このように、回路シミュレータ35は、第２レイアウトデータを用いるとともに、ＲＣ抽出機29で第２レイアウトデータから抽出した抵抗値情報及び容量値情報を用いることによって、実際に形成される回路配線により近づけたデータに基づいて回路シミュレーションを実行することができるので、回路シミュレーションの精度を向上させることができる。
【００３５】
特に、第２レイアウトデータの生成にレイアウト検証器を用いることによって、大きなコスト増を招くことなく、適正な第２レイアウトデータを容易に生成することができる。
【００３６】
回路シミュレーションの終了後には、上記の実行結果情報ファイル41に格納された実行結果情報に基づいて、所要の検証を行っている。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る回路シミュレーションシステムの説明図である。
【図２】従来の回路シミュレーションシステムの説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
11  断面形状ファイル
12  材料データファイル
13  配線配置情報ファイル
15  デバイスシミュレータ
21  ＲＣライブラリ
22  マスクレイアウトパターンファイル
23  隣接配線情報ファイル
25  第１レイアウト検証器
26  第１レイアウトデータファイル
27  実形状データファイル
28  第２レイアウト検証器
29  ＲＣ抽出機
31  第２レイアウトデータファイル
32  ネットリストファイル
33  試験規格情報ファイル
35  回路シミュレータ
41  実行結果情報ファイル
【図１】
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【図２】
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