(57)【要約】【課題】配線レイアウトを変更する際に、変更するフォトマスク数を少なくすることができる半導体集積回路のレイアウト変更方法を提供する。【解決手段】半導体集積回路のレイアウト変更方法は、第１の端子Ｔ１と第２の端子Ｔ２との間を接続する第１の配線ネットＮ１と、第１の配線ネットから電気的に分離され第３の端子Ｔ４と第４の端子Ｔ５との間を接続する第２の配線ネットＮ２とを含む多層配線構造を備えた半導体集積回路のレイアウト変更方法であって、第１の端子と第３の端子との間を短絡する短絡配線Ｎ３を設定し、短絡配線の設定後に、第３の端子と第４の端子との間に設定された冗長配線Ｒ１の少なくとも一部を省くことによって第３の端子と第４の端子との間の接続を断つことを具備する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子と第２の端子との間を接続する第１の配線ネットと、前記第１の配線ネットから電気的に分離され第３の端子と第４の端子との間を接続する第２の配線ネットとを含む多層配線構造を備えた半導体集積回路のレイアウト変更方法であって、
前記第１の端子と前記第３の端子との間を短絡する短絡配線を設定し、
前記短絡配線の設定後に、前記第３の端子と前記第４の端子との間に設定された冗長配線の少なくとも一部を省くことによって前記第３の端子と前記第４の端子との間の接続を断つことを具備した半導体集積回路のレイアウト変更方法。
【請求項２】
前記半導体集積回路は、前記第１の配線ネットと前記第２の配線ネットとの間に該第１および第２の配線ネットが電気的に接続してはならない構造物をさらに含み、
前記短絡配線を設定するときに、前記短絡配線は、前記半導体集積回路の或る断面において前記構造物が存在していないフリー配線層のいずれかに設けられ、
前記冗長配線を省くときに、前記短絡配線が設けられたフリー配線層内の配線を前記冗長配線として省き、前記短絡配線が設けられたフリー配線層以外の配線層に存在する配線は残存させることを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路のレイアウト変更方法。
【請求項３】
前記短絡配線の設定は、
前記第１の端子と前記第３の端子とを短絡可能な配線が通過する配線層の組合せを求め、
前記配線層の組合せの中から前記フリー配線層を含む組合せを選択し、
前記フリー配線層を含む組合せの中から配線層数が最小である第１の組合せを選択し、
前記第１の組合せに示された配線層に前記短絡配線を設定することを含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体集積回路のレイアウト変更方法。
【請求項４】
前記第１の配線ネットにおいて前記第１の端子と前記第２の端子との接続に前記フリー配線層に配線を設けることが本来不要である場合に、前記第１の配線ネットに接続されたダミー配線を前記フリー配線層に設けることをさらに具備し、
前記短絡配線を設定するときに、該短絡配線は前記ダミー配線と前記第２の配線ネットとを接続することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の半導体集積回路のレイアウト変更方法。
【請求項５】
前記ダミー配線は、前記第１の配線ネットが設けられていない配線層の総てに設けられ、前記第１の配線ネットに電気的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体集積回路のレイアウト変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路のレイアウト変更方法に係り、例えば、半導体集積回路の多層配線構造の修正に伴うレイアウト変更方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路のレイアウトの変更（ＥＣＯ（Engineering Change Order））を行う際には、回路素子の配置位置および配線レイアウトを変更しなければならない。回路素子形成用のフォトマスクを変更することを防止するために、ダミーの回路素子を設け、設計変更時にこのダミー素子を利用するという技術がある。この技術によれば、回路素子形成用のフォトマスクを変更することなく、配線形成用のフォトマスクを変更するだけでレイアウトの変更が可能となる。
【０００３】
しかし、半導体集積回路が多層配線構造を備えている場合、配線レイアウトの変更によって、多数のフォトマスクのレイアウトを変更しなければならない。フォトマスクは高価なものであるので、作成済みのフォトマスクに代えて新しいフォトマスクを作成することは、半導体集積回路の製造コストの増大につながる。
【特許文献１】特開２００２−１５１５９４号公報
【特許文献２】特開平１−２２５３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
配線レイアウトを変更する際に、変更するフォトマスク数を少なくすることができる半導体集積回路のレイアウト変更方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る実施形態に従った半導体集積回路のレイアウト変更方法は、第１の端子と第２の端子との間を接続する第１の配線ネットと、前記第１の配線ネットから電気的に分離され第３の端子と第４の端子との間を接続する第２の配線ネットとを含む多層配線構造を備えた半導体集積回路のレイアウト変更方法であって、
前記第１の端子と前記第３の端子との間を短絡する短絡配線を設定し、前記短絡配線の設定後に、前記第３の端子と前記第４の端子との間に設定された冗長配線の少なくとも一部を省くことによって前記第３の端子と前記第４の端子との間の接続を断つことを具備する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による半導体集積回路のレイアウト変更方法は、配線レイアウトを変更する際に、変更するフォトマスク数を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態に従ったレイアウト変更前の配線状態を示す概念的平面図である。即ち、図１は、配線設計技術を用いて、配線のレイアウトを実行した後の配線状態を示す。Ｔ１〜Ｔ６は、半導体装置内の素子に電気的に接続された端子である。Ｎ１およびＮ２は、端子Ｔ１〜Ｔ６の間を電気的に接続する配線ネットである。Ｂ１は、配線ネットＮ１内の配線上の分岐点であり、Ｂ２は、配線ネットＮ２の配線上の分岐点である。
【０００９】
配線ネットＮ１は、分岐点Ｂ２を介して端子Ｔ１〜Ｔ３を接続する。配線ネットＮ２は、分岐点Ｂ１を介して端子Ｔ４〜Ｔ６を接続する。
【００１０】
図２は、本発明に係る第１の実施形態に従ったレイアウト変更前の配線状態を示す概念的断面図である。Ｌ１〜Ｌ５は、配線層を示している。本実施形態による配線構造は５層配線構造となっている。概念的には配線層Ｌ１〜Ｌ５の間に層間絶縁膜が設けられている。配線ネットＮ１とＮ２との間には、配線ネットＮ１およびＮ２が電気的に接続してはならない構造物１０が設けられている。構造物１０は、例えば、他の配線、ＲＡＭ等の半導体装置を構成する部材である。
【００１１】
本実施形態は、構造物１０に接触することなく、端子Ｔ４と配線ネットＮ２とを切断し、かつ、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続するようにレイアウト変更する方法を示す。
【００１２】
図３および図４は、第１の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図である。図５は、第１の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示すフロー図である。まず、図３に示すように、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続する短絡配線Ｎ３を設定する。このとき、短絡配線Ｎ３は、配線層Ｌ１〜Ｌ５のうち様々な配線層を介して端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続することができる。端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続するために短絡配線Ｎ３が通過し得る配線層の組合せを全て選択する（Ｓ１０）。短絡配線Ｎ３が通過する配線層の組合せは複数あり、その組合せを挙げると次のようになる。（Ｌ１）、（Ｌ２）、（Ｌ１，Ｌ２）、（Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）である。これらの９通りの組合せは、構造物１０を考慮することなく、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続可能な短絡配線Ｎ３が通過する配線層の組合せである。まず、その組合せとして、配線ネットＮ１が通過する配線層Ｌ１、Ｌ２および配線ネットＮ２が通過する配線層Ｌ１〜Ｌ５との共通配線層（Ｌ１）、（Ｌ２）が、その組合せとして挙げられる。また、共通配線層Ｌ１、Ｌ２の一方または両方が含まれ、層番号が連続する配線層の組合せ（Ｌ１，Ｌ２）、（Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）でもよい。これらの配線層の組合せを用いることによって、端子４は、配線ネットＮ１に接続することができる。尚、層番号とは、多層配線構造の配線層の番号であり、多層配線構造の下層から上層へ昇順または降順に付された番号である。本実施形態では、配線層Ｌ１〜Ｌ５の数字部分が層番号となる。
【００１３】
一方、例えば、共通配線層（Ｌ１）、（Ｌ２）を含まない配線層の組合せ（例えば、（Ｌ３）、（Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）等）を用いても、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続することができない。また、共通配線層（Ｌ１）、（Ｌ２）のいずれか一方を含んでいても、層番号が連続しない組合せ（例えば、（Ｌ２、Ｌ４、Ｌ５）等）では、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続することができない。
【００１４】
次に、構造体１０に接触しない配線層の組合せを、９通りの配線層の組合せ（Ｌ１）、（Ｌ２）、（Ｌ１，Ｌ２）、（Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）の中から選択する（Ｓ２０）。この選択は、上記９通りの配線層の組合せを経路検索することによって行われる。経路検索は、或る断面において構造物１０が設けられている配線層以外の配線層（フリー配線層）のいずれかを含む組合せが選択される。本実施形態のように構造物１０が配線層Ｌ１およびＬ２に亘って設けられている場合、フリー配線層は、Ｌ３〜Ｌ５となる。上記９通りの組合せのうち、フリー配線層Ｌ３〜Ｌ５のいずれかを含む組合せが選択される。本実施形態では、この経路検索によって５つの組合せ（Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４）、（Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）、（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）が選択される。これらの配線層の組合せを用いた経路は、構造体１０に接触することなく、端子Ｔ４を配線ネットＮ１に接続することができる。
【００１５】
次に、経路検索によって選択された配線層の組合せのうち、配線層の数が最も少ない組合せを選択する（Ｓ３０）。本実施形態では、組合せ（Ｌ２，Ｌ３）が配線層２つで最も少ない。よって、本実施形態では、組合せ（Ｌ２，Ｌ３）を選択する。
【００１６】
図３は、選択された配線層の組合せ（Ｌ２，Ｌ３）で端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続した配線状態を示す断面図である。組合せ（Ｌ２，Ｌ３）を通過する短絡配線Ｎ３が分岐点Ｂ３において配線ネットＮ２と接続され、かつ、分岐点Ｂ４において配線ネットＮ１と接続されている。このように、短絡配線Ｎ３は、構造物１０に接触することなく、最も少ない配線層を介して端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続することができる。
【００１７】
次に、図４に示すように、端子Ｔ４と配線ネットＮ２とを切断する（Ｓ４０）。このとき、分岐点Ｂ３から分岐点Ｂ２との間の配線Ｒ１が不要となる。ここでは、この不要となった配線を冗長配線という。冗長配線Ｒ１は、その全部を取り除く必要は無く、端子Ｔ４と配線ネットＮ２とを切断するに足る分だけ取り除けばよい。例えば、本実施形態では、図４に示すように、冗長配線Ｒ１のうち短絡配線Ｎ３が設けられたフリー配線層Ｌ３に設定された配線セグメントのみを省けばよい。冗長配線Ｒ１のうち冗長配線Ｒ２は消去することなくそのまま残す。これにより、配線レイアウトを変更すべき配線層は、Ｌ２およびＬ３の二層だけでよい。即ち、配線層Ｌ２およびＬ３の製造に用いられる２つのフォトマスクのみを変更すれば足りる。
【００１８】
従来、配線レイアウトの変更方法は、まず不要な配線を消去してから必要な配線を設定していた。このような方法によれば、配線ネットＮ１およびＮ２を短絡させることなく、端子Ｔ４および配線ネットＮ１を接続する。これは、レイアウトの設計段階においてエラーを生じさせないためである。この従来の方法によれば、図３に示す冗長配線Ｒ１の全てを消去してしまうので、配線層Ｌ２、Ｌ３のみならず、配線層Ｌ４およびＬ５も変更しなければならない。
【００１９】
これに対し、本実施形態によるレイアウト変更方法は、まず、必要な短絡配線を設定した後に、冗長配線の一部を省いている。これにより、短絡配線Ｎ３の追加によってレイアウト変更が必要となった配線層のみにおいて、冗長配線を省略することが可能となる。即ち、短絡配線の設定を冗長配線の省略よりも先に行うことによって、短絡配線の設定箇所に応じて冗長配線の消去部分を選択可能する。その結果、変更すべきフォトマスク数を低下させることができる。
【００２０】
（第２の実施形態）
図６から図８は、本発明に係る第２の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図である。図６は、レイアウト変更前の配線状態を示す。第２の実施形態では、配線ネットＮ１にダミー配線Ｄ１を予め設けている点で図２に示す初期レイアウトと異なる。配線ネットＮ１において、端子Ｔ１〜Ｔ３を接続するためにはフリー配線層Ｌ３〜Ｌ５に配線を設けることは本来不要である。しかし、敢えて、第２の実施形態では、配線ネットＮ１に接続するダミー配線をフリー配線層Ｌ３〜Ｌ５のいずれかに予め設定する。（第２の実施形態においてダミー配線は配線層Ｌ３に設けられている。
【００２１】
次に、図７に示すように、短絡配線Ｎ４を設定する際に、短絡配線Ｎ４はダミー配線Ｄ１と配線ネットＮ２とを接続するように設定される。より詳細には、短絡配線Ｎ４は、フリー配線層Ｌ３において分岐点Ｂ３とＢ７との間に設定される。フリー配線層Ｌ３にダミー配線Ｄ１が設けられているので、短絡配線Ｎ４は、フリー配線層Ｌ３のみに設定すれば、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続することができる。分岐点Ｂ２からＢ３までの配線Ｒ１が冗長配線となる。
【００２２】
次に、図８に示すように、冗長配線Ｒ１のうち、フリー配線層Ｌ３に設けられたセグメントのみを取り除く。冗長配線Ｒ１のうち冗長配線Ｒ２は消去することなくそのまま残す。これにより、配線レイアウトを変更すべき配線層は、Ｌ３の一層だけでよい。即ち、配線層Ｌ３の製造に用いられる単一フォトマスクのみを変更すれば足りる。
【００２３】
このように、第２の実施形態では、ダミー配線Ｄ１を設けることによって、変更すべきフォトマスク数をさらに減らすことができる。
【００２４】
（第３の実施形態）
図９から図１１は、本発明に係る第３の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図である。図９は、レイアウト変更前の配線状態を示す。第３の実施形態では、配線ネットＮ１にダミー配線Ｄ２を予め設けている点で図２に示す初期レイアウトと異なる。また、ダミー配線Ｄ２は、配線ネットＮ１が設定されていない配線層の全層Ｌ３〜Ｌ５を貫通するように設けられており、配線ネットＮ１に電気的に接続されている。配線ネットＮ１において、端子Ｔ１〜Ｔ３を接続するためにはフリー配線層Ｌ３〜Ｌ５に配線を設けることは本来不要である。しかし、敢えて、第３の実施形態では、配線ネットＮ１に接続するダミー配線Ｄ２をフリー配線層Ｌ３〜Ｌ５に予め設定する。
【００２５】
次に、図１０に示すように、短絡配線Ｎ４を設定するときに、短絡配線Ｎ４はダミー配線Ｄ２と配線ネットＮ２とを接続するように設定される。より詳細には、短絡配線Ｎ４は、フリー配線層Ｌ３において分岐点Ｂ３とＢ９との間に設定される。フリー配線層Ｌ３にはダミー配線Ｄ２が設けられているので、短絡配線Ｎ４は、フリー配線層Ｌ３のみに設定すれば、端子Ｔ４と配線ネットＮ１とを接続することができる。分岐点Ｂ２からＢ３までの配線Ｒ１が冗長配線となる。
【００２６】
次に、図１１に示すように、冗長配線Ｒ１のうち、フリー配線層Ｌ３に設けられたセグメントのみを取り除く。冗長配線Ｒ１のうち冗長配線Ｒ２は消去することなくそのまま残す。これにより、配線レイアウトを変更すべき配線層は、Ｌ３の一層だけでよい。即ち、配線層Ｌ３の製造に用いられる単一フォトマスクのみを変更すれば足りる。
【００２７】
このように、第３の実施形態では、ダミー配線Ｄ２を敢えて設けることによって、変更すべきフォトマスク数をさらに減らすことができる。さらに、第３の実施形態において、ダミー配線Ｄ２は、配線ネットＮ１が設けられていない配線層Ｌ３〜Ｌ５に設けられている。これにより、配線層Ｌ３〜Ｌ５のいずれのフリー配線層に短絡配線を設ける場合であっても、単一フォトマスクのみの変更で配線レイアウトの変更が可能となる。
【００２８】
以上の実施形態において、構造物１０は配線層Ｌ１〜Ｌ５のうち下層配線層Ｌ１およびＬ２に設けられていたが、構造物が上層配線層Ｌ３〜Ｌ５に設けられていてもよい。この場合には、フリー配線層をＬ１およびＬ２とすればよい。また、構造物が複数設けられている場合であっても、同様に構造物が設けられていない配線層をフリー配線層とすればよい。ただし、構造物が短絡配線を設けようとする断面において全層に亘って設けられている場合には、その断面において短絡配線を設けることはできない。このような場合には、構造物が設けられていない配線層の断面において短絡配線を設ける必要がある。
【００２９】
以上の実施形態は、多層配線構造を有する半導体集積回路の設計レイアウト変更に適用することができる。多層配線構造の配線層の数は２層以上であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１の実施形態に従ったレイアウト変更前の配線状態を示す概念的平面図。
【図２】本発明に係る第１の実施形態に従ったレイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図３】図２に続く、配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図４】図３に続く、配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図５】第１の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示すフロー図。
【図６】本発明に係る第２の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図７】図６に続く、配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図８】図７に続く、配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図９】本発明に係る第３の実施形態による配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図１０】図９に続く、配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【図１１】図１０に続く、配線レイアウトの変更方法を示す概念的断面図。
【符号の説明】
【００３１】
Ｔ１〜Ｔ６…端子
Ｎ１、Ｎ２…配線ネット
Ｂ１〜Ｂ９…分岐点
１０…構造物
Ｎ３、Ｎ４…短絡配線
Ｒ１、Ｒ２…冗長配線
【図１】
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【図２】
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【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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