(57)【要約】【課題】新たな配線層を追加することなく、クロストークノイズの影響を受ける配線の総容量を増加させることのできる配線方法を提供する。【解決手段】自動配線された信号配線の対地容量および隣接配線とのカップリング容量にもとづいてクロストークノイズレベルを算出し、クロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線を抽出するクロストークノイズ解析ステップと、クロストークノイズレベルを規定値以下にするために、その抽出された信号配線の総容量に追加する追加容量の値を算出する追加容量値算出ステップと、その信号配線の周囲にフローティングメタル配線を追加するフローティングメタル配線追加ステップと、フローティングメタル配線の寄生容量の値が必要とされる追加容量の容量値を満たしているかどうかを判定する判定ステップと、を備える。【選択図】図１
2009182267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動配線された信号配線の対地容量および隣接配線とのカップリング容量にもとづいてクロストークノイズレベルを算出するクロストークノイズレベル算出ステップと、
クロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線を抽出するクロストーク違反配線抽出ステップと、
クロストークノイズレベルを規定値以下にするために、その抽出された信号配線の総容量に追加する追加容量の値を算出する追加容量値算出ステップと、
前記抽出された信号配線の周囲にフローティングメタル配線を追加するフローティングメタル配線追加ステップと、
前記フローティングメタル配線の寄生容量の値が前記追加容量の容量値を満たしているかどうかを判定する判定ステップと
を備えることを特徴とする配線方法。
【請求項２】
前記フローティングメタル配線追加ステップでは、
前記フローティングメタル配線を追加するレイヤに優先順位を付け、
空き領域の多いレイヤを第１の優先順位として前記フローティングメタル配線を追加する
ことを特徴とする請求項１に記載の配線方法。
【請求項３】
前記判定ステップによる判定で不足と判定されたときは、
電源用配線レイヤあるいは接地用配線レイヤに近いレイヤを第２の優先順位として前記フローティングメタル配線を追加する
ことを特徴とする請求項２に記載の配線方法。
【請求項４】
さらに容量が不足するときは、
前記抽出された信号配線と同じレイヤに前記フローティングメタル配線を追加する
ことを特徴とする請求項３に記載の配線方法。
【請求項５】
隣接して追加された複数のフローティングメタル配線があるときは、前記フローティングメタル配線間のスペースを埋めてフローティングメタルの面積を増加させる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の配線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線方法に関し、特に半導体集積回路の配線方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の高集積化の進展に伴い、その配線間隔が次第に狭くなっている。そのため、隣接配線間のカップリング容量が増加し、隣接する信号配線間で発生するクロストークノイズによる誤動作の発生が目立つようになって来た。
【０００３】
このクロストークノイズの大きさは、その電圧レベルをＶ０（ｔ）と表すと
Ｖ０（ｔ）＝Ｃｃ／（Ｃｃ＋Ｃｗ）・Ｖ１（ｔ）
として算出される。ここで、Ｃｃは、クロストークノイズの影響を受ける配線と隣接配線間のカップリング容量、Ｃｗは、クロストークノイズの影響を受ける配線の対地容量を表すものであり、（Ｃｃ＋Ｃｗ）は、クロストークノイズの影響を受ける配線の総容量を示す。また、Ｖ１は、クロストークノイズ発生源となる隣接配線の信号電圧、ｔは、時間を表す。
【０００４】
上述の式より、クロストークノイズの電圧レベルを小さくするには、クロストークノイズの影響を受ける配線の総容量を増加させる、すなわち、対地容量Ｃｗを大きくすればよいことがわかる。
【０００５】
そこで、従来、この対地容量Ｃｗを大きくするために、自動配置されたセルの配置パターンに応じて、一定の容量値を持つ複数の補助配線を含む補助配線層の配線パターンを作成し、この配線パターンを持つ所定材料の補助配線層を所定の層に挿入し、セルの間を自動配線し、クロストークによるノイズが発生する対象配線を検出し、この対象配線にビアホールを介して所定本数の補助配線を接続する自動配線方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし、この従来の自動配線方法では、対地容量Ｃｗを大きくするために、一定の容量値を持つ複数の補助配線を含む補助配線層を新たに追加する必要があり、その分、半導体集積回路の製造工程が増加し、製造コストが増加する、という問題があった。
【特許文献１】特開２００２−１５１６５１号公報  （第２−３ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、新たな配線層を追加することなく、クロストークノイズの影響を受ける配線の総容量を増加させることのできる配線方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、自動配線された信号配線の対地容量および隣接配線とのカップリング容量にもとづいてクロストークノイズレベルを算出するクロストークノイズレベル算出ステップと、クロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線を抽出するクロストーク違反配線抽出ステップと、クロストークノイズレベルを規定値以下にするために、その抽出された信号配線の総容量に追加する追加容量の値を算出する追加容量値算出ステップと、前記抽出された信号配線の周囲にフローティングメタル配線を追加するフローティングメタル配線追加ステップと、前記フローティングメタル配線の寄生容量の値が前記追加容量の容量値を満たしているかどうかを判定する判定ステップとを備えることを特徴とする配線方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、新たな配線層を追加することなく、クロストークノイズの影響を受ける配線の総容量を増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る配線方法の処理の流れの例を示すフロー図である。
【００１２】
本実施例の配線方法では、自動配線された配線結果に対して、まず、クロストークノイズ解析を行う。このクロストークノイズ解析において、各信号配線の対地容量およびカップリング容量にもとづいてクロストークノイズの算出を行い（ステップＳ０１）、クロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線を抽出する（ステップＳ０２）。
【００１３】
このクロストークノイズ解析により、例えば、図２（ａ）に示す配線Ｌ０のクロストークノイズが、隣接の配線Ｌ１の信号変化の影響を受けて規定値を超えたとする。
【００１４】
このとき、配線Ｌ０のクロストークノイズの電圧レベルＶ０（ｔ）は、
Ｖ０（ｔ）＝Ｃｃ／（Ｃｃ＋Ｃｗ）・Ｖ１（ｔ）
として算出される。ここで、Ｃｃは、配線Ｌ０と配線Ｌ１間のカップリング容量、Ｃｗは、配線Ｌ０の対地容量、Ｖ１は、配線Ｌ１の信号電圧、ｔは、時間を表す。
【００１５】
このようなクロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線に対して、本実施例では、その配線の周囲にフローティングメタル配線を追加し、そのフローティングメタル配線の寄生容量を利用して対象の信号配線の総容量を増加させ、対象の信号配線のクロストークノイズレベルの低減を図る。
【００１６】
そのために、図１のフローにおいて、次に、クロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線に対して、クロストークノイズレベルを規定値より小さくするために追加が必要な追加容量値を算出する（ステップＳ０３）。
【００１７】
次いで、フローティングメタル配線を追加するレイヤを選定する。そのとき、本実施例では、フローティングメタル配線を追加するレイヤに優先順位を付け、第１の優先順位のレイヤを選定する（ステップＳ０４）。
【００１８】
例えば、図２（ｂ）に示すように、配線レイヤとして、Ｍ１〜Ｍ７の７レイヤが使用されていて、Ｍ１／Ｍ２が、セル内部で多く使用され、空き領域がほとんどないレイヤ。Ｍ３／Ｍ４が、信号配線として一番多く使用され、空き領域が少ないレイヤ。Ｍ５／Ｍ６が、信号配線として利用されるが、空き領域が比較的多いレイヤ。Ｍ７が、全面電源メッシュが引かれ、空き領域が少ないレイヤとした場合、次のように優先順位を付ける。
【００１９】
第１の優先順位は、クロストークノイズが規定値を超える信号配線が配置されているレイヤ以外で、空き領域の多いレイヤ。
【００２０】
第２の優先順位は、電源配線またはＧＮＤ（接地）配線に近いレイヤ。
【００２１】
第３の優先順位は、クロストークノイズが規定値を超える信号配線が配置されているレイヤ。
【００２２】
例えば、図３に示すように、クロストークノイズレベルが規定値を超える信号配線Ｌ０がＭ４レイヤに配置されていて、Ｍ１レイヤにＧＮＤ配線、Ｍ７レイヤに電源配線がある場合、第１の優先順位のレイヤは、空き領域の多いＭ５レイヤとする。次に、第２の優先順位のレイヤは、ＧＮＤ配線に近いＭ３レイヤと、電源配線に近いＭ６レイヤとする。また、第３の優先順位のレイヤは、信号配線Ｌ０が配置されているレイヤであるＭ４レイヤとなる。
【００２３】
そこで、図１のフローにおいて、まず、第１の優先順位のレイヤにフローティングメタル配線を追加する（ステップＳ０５）。
【００２４】
このとき、どの程度の面積にフローティングメタル配線を追加するかを決定する必要がある。そのために、図４に示すように、目標追加容量値とフローティングメタル配線を追加する範囲の関係を予め算出しておく。これにより、目標の追加容量値を得るのに必要なフローティングメタル配線の配置領域を決定することができる。
【００２５】
なお、図４では、フローティングメタルの配線密度をパラメータとして、目標追加容量値とフローティングメタル配線を追加する範囲の関係を算出している。これは、フローティングメタルを配置する周辺の配線密度と、フローティングメタル配線の配線密度がアンバランスであると、半導体集積回路製造時に配線層および層間絶縁膜の平坦度が損なわれる恐れがあり、これを防止するためである。そこで、周辺の配線密度と調和するフローティングメタルの配線密度に応じて、目標追加容量値に対するフローティングメタル配線の配置領域を決定するようにする。
【００２６】
次いで、図１のフローにおいて、配置したフローティングメタル配線の寄生容量値を算出する（ステップＳ０６）。
【００２７】
例えば、図５に示すように、Ｍ４レイヤに配置されている信号配線Ｌ０に対して、Ｍ５レイヤにフローティングメタル配線を追加した場合、このフローティングメタル配線には、信号配線Ｌ０とのカップリング容量Ｃ２と、ＧＮＤ配線に対する対地容量Ｃ３が寄生容量として生じる。したがって、この場合、信号配線Ｌ０の対地容量をＣ１とした場合、信号配線Ｌ０の対地容量Ｃｗは、
Ｃｗ＝Ｃ１＋Ｃ２・Ｃ３／（Ｃ２＋Ｃ３）
となる。
【００２８】
すなわち、フローティングメタル配線の追加により、フローティングメタル配線の追加前には対地容量Ｃ１のみであった信号配線Ｌ０の対地容量Ｃｗは、Ｃ２・Ｃ３／（Ｃ２＋Ｃ３）分、増加している。
【００２９】
そこで、図１のフローにおいて、この容量の増加分が目標の追加容量値を満足しているかどうかを判定する（ステップＳ０７）。
【００３０】
目標の追加容量値を満たしていれば（ＹＥＳ）、本フローの処理は終了するが、目標の追加容量値に不足しているときは（ＮＯ）、次のレイヤにフローティングメタル配線を追加すべく、フローティングメタル配線の追加が可能なレイヤが残っているかどうか確認する（ステップＳ０８）。
【００３１】
フローティングメタル配線の追加が可能なレイヤが残っていれば（ＹＥＳ）、フローティングメタル配線を追加するレイヤを次の優先順位のレイヤに変更し（ステップＳ０９）、ステップＳ０５に戻って、以降の処理を繰り返す。
【００３２】
一方、ステップＳ０８において、フローティングメタル配線の追加が可能なレイヤが残っていない場合には、本フローの処理を終了する。
【００３３】
このような本実施例において、複数のフローティングメタル配線が隣接して追加されているときは、その複数のフローティングメタル配線のスペースを埋めてメタル配線の面積を増加させることにより容量を増加させることができる。
【００３４】
例えば、図６（ａ）に示すように、複数のフローティングメタル配線ＦＭ１〜ＦＭ４が隣接して配置された場合、その配線間のスペースを埋めて、図６（ｂ）に示すような１つの大面積のフローティングメタル配線を形成するようにする。これにより、フローティングメタル配線の追加が可能な領域が狭い場合、効率的に容量を増加させることができる。
【００３５】
最後に、本実施例のフローによりフローティングメタル配線を追加したときの配線層容量増加の様子の一例を図７に示す。
【００３６】
図７は、自動配線後のフローティングメタル配線追加前の各信号配線の総容量を横軸にとり、フローティングメタル配線追加後のそれぞれの信号配線の総容量の増加量をプロットしたものである。これにより、フローティングメタル配線の追加により、各信号配線の総容量が増加している様子がわかる。
【００３７】
このような本実施例によれば、空き領域の多いレイヤから順次フローティングメタル配線を追加することにより、新たな配線層を追加することなく、クロストークノイズの影響を受ける配線の総容量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る配線方法の処理の流れの例を示すフロー図。
【図２】半導体集積回路の自動配線の例を示す図。
【図３】本発明の実施例のフローティングメタル配線を追加するレイヤの優先順位の例を示す図。
【図４】目標追加容量値とフローティングメタル配線を追加する範囲の関係の例を示す図。
【図５】フローティングメタル配線の追加例を示す図。
【図６】隣接するフローティングメタル配線間のスペースを埋めた例を示す図。
【図７】フローティングメタル配線追加による信号配線の容量増加量の例をプロットした図。
【符号の説明】
【００３９】
Ｌ０、Ｌ１  信号配線
Ｃｃ  信号配線間のカップリング容量
Ｃｗ  信号配線の対地容量
Ｃ１  信号配線の対地容量
Ｃ２  フローティング配線と信号配線のカップリング容量
Ｃ３  フローティング配線の対地容量
【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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