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JP2008147480A - Semiconductor integrated circuit and design method thereof - Google Patents

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JP2008147480A
JP2008147480A JP2006334147A JP2006334147A JP2008147480A JP 2008147480 A JP2008147480 A JP 2008147480A JP 2006334147 A JP2006334147 A JP 2006334147A JP 2006334147 A JP2006334147 A JP 2006334147A JP 2008147480 A JP2008147480 A JP 2008147480A
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JP
Japan
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semiconductor integrated
integrated circuit
auxiliary
cells
cell
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Withdrawn
Application number
JP2006334147A
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Japanese (ja)
Inventor
Etsuko Terasawa
悦子 寺澤
Hiroshi Seki
浩 関
Toshiyuki Takahane
利幸 高羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JP2008147480A publication Critical patent/JP2008147480A/en
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Abstract

【課題】論理変更の自由度を高くする。
【解決手段】所定の領域に複数種類の機能セルを回路接続情報に基づき配置配線することにより半導体集積回路を生成する半導体集積回路の設計方法において、配線の変更により複数の論理を実現可能な1段以上で構成された補助セルを1種類以上用意し、回路接続情報に基づき複数種類の機能セルを配置配線後、所定の領域の未使用領域に配置可能な任意の補助セルを1つ以上配置し、回路接続情報に変更があった場合、未使用領域に配置された補助セルを使う。
【選択図】図1
The degree of freedom of logic change is increased.
In a semiconductor integrated circuit design method for generating a semiconductor integrated circuit by arranging and wiring a plurality of types of functional cells in a predetermined region based on circuit connection information, a plurality of logics can be realized by changing the wiring. Prepare one or more types of auxiliary cells composed of more than one stage, and after placing and wiring multiple types of functional cells based on circuit connection information, place one or more arbitrary auxiliary cells that can be placed in unused areas of a given area However, if there is a change in the circuit connection information, the auxiliary cell arranged in the unused area is used.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、半導体集積回路の設計方法及びそのような半導体集積回路の設計方法によって設計された半導体集積回路に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit design method and a semiconductor integrated circuit designed by such a semiconductor integrated circuit design method.

近年の製品の小型化、低消費電力化の要求に対し、半導体集積回路の設計においては、微細化技術及び高集積技術も伴って、従来では複数のチップから構成されていた複雑かつ高度な機能を複数のマクロセルにおいて実現することが可能となり、図5に示すように、これらのマクロセルを1チップに集約させたICの実現が一般的となっている。   In response to the recent demands for smaller products and lower power consumption, the design of semiconductor integrated circuits is accompanied by miniaturization technology and high integration technology. Can be realized in a plurality of macro cells, and as shown in FIG. 5, it is common to realize an IC in which these macro cells are integrated into one chip.

その手法の一つであるエンベデッドアレイ方式においては、最初にシステム設計を行い、ロジック部のゲート数、及び搭載するマクロセル(RAM、ROM、PLLなど)を決定したのち、マクロセルが配置されない領域にはゲートアレイのベーシックセルのような基本セルを規則的に配列してベースバルクと呼ばれる下地部分の構成を行う。その後、この必要なマクロセルと基本セルから構成されるベースバルクについて、配線工程前まで製造を進める。この製造作業と並行して、ゲートアレイと同様にロジック部の回路設計〜配線工程〜ポストシミュレーションを行い、設計作業を終了したのちに配線工程の製造を行い、チップを完成させる。このように、エンベデッドアレイ方式では、製造工程の一部と設計作業を同時期に行うことで、開発期間の短縮が実現可能である。   In the embedded array method, which is one of the methods, the system design is first performed, and after determining the number of gates of the logic part and the macro cells (RAM, ROM, PLL, etc.) to be mounted, Basic cells such as basic cells of a gate array are regularly arranged to form a base portion called a base bulk. Thereafter, the base bulk composed of the necessary macro cells and basic cells is manufactured before the wiring process. In parallel with this manufacturing operation, the circuit design of the logic part to the wiring process to post-simulation are performed in the same manner as the gate array, and after completing the design work, the wiring process is manufactured to complete the chip. As described above, in the embedded array system, the development period can be shortened by performing a part of the manufacturing process and the design work at the same time.

エンベデッドアレイ方式の利点としては、さらに、論理修正に対する自由度が上げられる。ポストシミュレーション過程において論理修正が必要となった場合には、ロジック部を構成するための基本セルの配列上において、同一ベースバルクで構成される他の機能セルへの変更及びそれに伴う接続情報及び配線の変更を行うことにより、下地部分を作り直すことなく、配線工程のみの修正にて、機能変更を行うことが可能である。   As an advantage of the embedded array method, the degree of freedom for logic correction is further increased. When logic correction is required in the post-simulation process, change to another functional cell configured with the same base bulk on the basic cell array for configuring the logic unit, and connection information and wiring associated therewith Thus, it is possible to change the function by correcting only the wiring process without recreating the base portion.

またはサンプル作成後の動作評価ののちに論理修正が必要となった場合においても、ロジック部の変更によって所定の問題を解決できる場合には、前述のポストシミュレーション過程における論理修正と同様に、下地部分を変更することなく論理の変更を行うことができるため、配線工程のやり直しのみで対応可能であり、開発期間の短縮及び開発コストの低減を実現できる。   Even if logic correction is necessary after the operation evaluation after the sample is created, if the predetermined problem can be solved by changing the logic part, the base part is the same as the logic correction in the post-simulation process described above. Since the logic can be changed without changing the circuit, it is possible to cope with the problem by simply re-wiring the wiring process, and the development period can be shortened and the development cost can be reduced.

一方、スタンダードセル方式は、白紙状態のウェハに予め用意された機能セルを配置・配線する方式であり、各機能セルは固有のバルク構造を持つことから、エンベデッドアレイ方式やゲートアレイに比べ、高集積化、高速化、低消費電力化等の効果を得られやすいことが特徴である。しかし、スタンダードセル方式は、ウェハの拡散層から作るため、論理修正を行うのに伴って、配線工程だけではなく下地部分の変更も必要となり、開発期間の長期化及び開発費用の増加が問題となる。   On the other hand, the standard cell method is a method in which functional cells prepared in advance on a blank wafer are placed and wired. Since each functional cell has a unique bulk structure, it is more expensive than an embedded array method or a gate array. It is characterized in that it is easy to obtain effects such as integration, high speed, and low power consumption. However, since the standard cell method is made from the diffusion layer of the wafer, it is necessary to change not only the wiring process but also the base part as the logic is corrected. Become.

そこで、所定の回路接続情報に基づき必要な機能セルを初期配置後、当初の回路接続情報とは関係していない未使用領域にいくつかの機能セルを配置しておき、論理修正が必要となった場合には、これら空き領域の機能セルを利用して論理修正を行う手法がある。   Therefore, after initial placement of necessary function cells based on predetermined circuit connection information, some function cells are placed in unused areas not related to the original circuit connection information, and logic correction is required. In such a case, there is a technique for performing logic correction using the functional cells in these empty areas.

また、例えば特許文献1及び特許文献2には、部分的な論理修正を可能にするための手段として、複数論理を実現できる補助セルを未使用領域に仮配置する方法が記載されている。また、特許文献3には、未使用領域のサイズに応じて複数種類のサイズの補助セルを配置する方法が記載されている。   For example, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 describe a method of temporarily arranging auxiliary cells capable of realizing a plurality of logics in an unused area as means for enabling partial logic correction. Patent Document 3 describes a method of arranging auxiliary cells of a plurality of types according to the size of an unused area.

特開平10−242289号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-242289 特開2002−16143号公報JP 2002-16143 A 特開2001−358221号公報JP 2001-358221 A

しかしながら、空き領域に配置した機能セルを利用して論理修正を行う手法の場合、論理修正に備えて予め空き領域に配置する機能セルは、遅延速度の調整など一部の論理修正に対応できるような機能セルを配置することが一般的であり、どのような論理修正にも対応できるわけではない。   However, in the case of the technique of performing logic correction using function cells arranged in the empty area, the function cells previously arranged in the empty area in preparation for logic correction can cope with some logic correction such as adjustment of delay speed. In general, it is not possible to deal with any logic correction.

また、設計者が設計の初期段階において論理修正を想定して、予め空き領域に埋め込む機能セルの種類を特定することは困難である。また、論理修正に対応可能な機能セルが予め埋め込まれていた場合においても、論理修正を行いたい箇所と、埋め込まれている機能セルの配置位置が離れている場合、配線遅延が発生し希望するタイミングを得られないので、場合によっては下地部分からの再作成が必要となってしまう。   In addition, it is difficult for the designer to specify the type of functional cell to be embedded in the empty area in advance, assuming logic correction in the initial stage of design. In addition, even when functional cells that can handle logic correction are embedded in advance, if the location where the logic correction is to be performed and the placement position of the embedded function cell are far from each other, a wiring delay occurs, which is desired. Since the timing cannot be obtained, it may be necessary to recreate the base part.

また、特許文献1及び特許文献2の手法の場合、スタンダードセル方式の機能セルは、レイアウト手法の制約により一定の高さに統一されており、さらに高集積化を目的とするため、セルの高さを可能な限り低く抑える必要もある。そのため、ロジック部の空き領域に予め配置する補助セルについてもセルの高さを揃える必要があり、このような条件の下で作成される補助セルにより構成できる論理は限定されてしまう。従って、このような補助セルの配列を利用した論理修正においては、例えばセル駆動能力の変更のような簡易的な論理変更に限定されてしまい、フリップフロップの挿入等のより高度な設計変更があった際は、ベースバルク構造からの変更が加わり、開発期間が長期化し再作成による開発費用の増加を招いてしまう。   In the case of the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, the standard cell type functional cells are standardized at a certain height due to the restrictions of the layout method. It is also necessary to keep this as low as possible. For this reason, it is necessary to align the heights of the auxiliary cells arranged in advance in the empty area of the logic part, and the logic that can be configured by the auxiliary cells created under such conditions is limited. Therefore, logic correction using such an array of auxiliary cells is limited to simple logic changes such as a change in cell driving capability, and there are more advanced design changes such as insertion of flip-flops. In this case, changes from the base bulk structure are added, and the development period becomes longer, resulting in an increase in development costs due to re-creation.

また、特許文献3の手法の場合、補助セルの構造として、様々な論理修正を対応可能にするための特徴は記されていない。   Further, in the case of the method of Patent Document 3, the feature for enabling various logic corrections is not described as the structure of the auxiliary cell.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、半導体集積回路における未使用領域を利用して所定の補助セルを配置することにより、論理修正に対応可能な機能セルの種類を充実させ、設計者が所望する高集積化や低消費電力化等をより効果的に実現できるという従来のスタンダードセル方式の利点を損なうことなく、ゲートアレイのように多様な論理修正の要求に柔軟に対応できる半導体集積回路の設計方法及びそのような半導体集積回路の設計方法によって設計された半導体集積回路を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and by arranging predetermined auxiliary cells using unused areas in a semiconductor integrated circuit, the types of functional cells that can cope with logic correction are enhanced. And flexibly respond to various logic correction requirements like a gate array without losing the advantages of the conventional standard cell system that enables designers to achieve higher integration and lower power consumption more effectively. It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit design method that can be used and a semiconductor integrated circuit designed by such a semiconductor integrated circuit design method.

上記課題を解決するために、本発明の半導体集積回路の設計方法では、所定の領域に複数種類の機能セルを回路接続情報に基づき配置配線することにより半導体集積回路を生成する半導体集積回路の設計方法において、配線の変更により複数の論理を実現可能なセルの高さ方向に1段以上で構成された補助セルを1種類以上用意し、前記回路接続情報に基づき前記複数種類の機能セルを配置配線後、前記所定の領域の未使用領域に配置可能な任意の前記補助セルを1つ以上配置し、前記回路接続情報に変更があった場合、前記未使用領域に配置された前記補助セルを使うことを要旨とする。   In order to solve the above-described problems, in a semiconductor integrated circuit design method of the present invention, a semiconductor integrated circuit design for generating a semiconductor integrated circuit by arranging and wiring a plurality of types of functional cells in a predetermined region based on circuit connection information. In the method, one or more types of auxiliary cells composed of one or more stages in the height direction of a cell capable of realizing a plurality of logics by changing the wiring are prepared, and the plurality of types of functional cells are arranged based on the circuit connection information. After wiring, one or more arbitrary auxiliary cells that can be arranged in the unused area of the predetermined area are arranged, and when there is a change in the circuit connection information, the auxiliary cells arranged in the unused area are The gist is to use.

この構成によれば、補助セル内の配線の変更によりラッチやフリップフロップなどの複雑な論理を実現可能な補助セルを複数用意し、未使用領域のスペースに合うように補助セルを敷き詰めて配置しておくことにより、フリップフロップを追加するような複雑な論理回路の修正が生じた場合でも柔軟に対応することができる。また、同等の論理を実現可能な補助セルを1段構成、2段構成、3段構成など異なる形状で用意しておくことにより、2段、3段などに渡って配置可能な未使用領域に配置することが可能になり、高集積化を図ることができる。   According to this configuration, a plurality of auxiliary cells that can realize complex logic such as latches and flip-flops are prepared by changing the wiring in the auxiliary cells, and the auxiliary cells are laid out so as to fit the unused area space. Thus, even when a complicated logic circuit such as a flip-flop is modified, it can be flexibly dealt with. In addition, by preparing auxiliary cells that can realize the same logic in different shapes such as one-stage configuration, two-stage configuration, and three-stage configuration, an unused area that can be arranged in two stages, three stages, etc. Therefore, it is possible to achieve high integration.

上記課題を解決するために、本発明の半導体集積回路の設計方法では、所定の領域に複数種類の機能セルを回路接続情報に基づき配置配線することにより半導体集積回路を生成する半導体集積回路の設計方法において、配線の変更により複数の論理を実現可能な1段以上で構成された補助セルを1種類以上用意し、前記回路接続情報に含まれる少なくとも1つ以上の前記機能セルを前記機能セルと等しい論理を実現できる前記補助セルと置き換え、前記回路接続情報に基づき初期段階から使用し、配置配線を行い、前記配置配線後の前記所定の領域の未使用領域に配置可能な任意の前記補助セルを1つ以上配置し、前記回路接続情報に変更があった場合、前記所定の領域に配置された前記補助セルを使うことを要旨とする。   In order to solve the above-described problems, in a semiconductor integrated circuit design method of the present invention, a semiconductor integrated circuit design for generating a semiconductor integrated circuit by arranging and wiring a plurality of types of functional cells in a predetermined region based on circuit connection information. In the method, one or more types of auxiliary cells configured in one or more stages capable of realizing a plurality of logics by changing wiring are prepared, and at least one or more of the functional cells included in the circuit connection information are defined as the functional cells. Any auxiliary cell that can be placed in an unused area of the predetermined area after the placement and routing by replacing the auxiliary cell that can realize the same logic, using it from the initial stage based on the circuit connection information, performing placement and routing When the circuit connection information is changed, the gist is to use the auxiliary cell arranged in the predetermined area.

この構成によれば、補助セル内の配線の変更により複数の論理を実現可能な補助セルを複数用意し、回路接続情報に含まれる機能セルを置き換え可能な補助セルと置き換え、さらに未使用領域のスペースに合うように補助セルを敷き詰めて配置しておくことにより、論理回路の修正が生じた場合でも補助セル内の配線の変更により柔軟に対応することができる。また、同じ補助セルを1段構成、2段構成、3段構成などで用意しておくことにより、従来、セル配置が困難であった領域(例えば縦方向に長方形のような領域)においても、2段、3段などに渡って配置可能な未使用領域に配置することが可能になり、高集積化を図ることができる。   According to this configuration, a plurality of auxiliary cells capable of realizing a plurality of logics are prepared by changing the wiring in the auxiliary cell, the function cell included in the circuit connection information is replaced with a replaceable auxiliary cell, and the unused area By arranging the auxiliary cells so as to fit the space, even when the logic circuit is corrected, it is possible to flexibly cope with the change of the wiring in the auxiliary cell. In addition, by preparing the same auxiliary cell in a one-stage configuration, a two-stage configuration, a three-stage configuration, etc., even in an area where cell placement has been difficult conventionally (for example, an area like a rectangle in the vertical direction) It is possible to arrange in unused areas that can be arranged in two stages, three stages, etc., and high integration can be achieved.

また、本発明の半導体集積回路の設計方法では、1種類以上からなる前記補助セルは、少なくとも1つ以上のN形MOSFETとP形MOSFETから形成され、少なくとも1つ以上の論理機能を構成可能である。   In the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the one or more auxiliary cells are formed of at least one or more N-type MOSFETs and P-type MOSFETs, and can constitute at least one or more logic functions. is there.

この構成によれば、補助セルを使って最小の論理ゲートから複雑な論理ゲートまでを実現することができるので、論理変更に対する柔軟性が向上する。   According to this configuration, since the auxiliary logic cell can be used to realize a minimum logic gate to a complex logic gate, flexibility for logic change is improved.

また、本発明の半導体集積回路の設計方法では、1種類以上からなる前記補助セルに含まれる第1の補助セルと前記第1の補助セル以外の少なくとも1つ以上の補助セルは、同等の論理機能を少なくとも1つ以上実現可能である。   In the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, the first auxiliary cell included in one or more types of auxiliary cells and at least one auxiliary cell other than the first auxiliary cell have the same logic. At least one or more functions can be realized.

この構成によれば、第1の補助セルにおいて実現可能な複数の論理を、第1の補助セル以外の少なくとも1つ以上の補助セルにより構成することが可能であるため、論理変更が必要な場合において、第1の補助セルを用いて構成された所定の機能セルが変更対象である場合に、その近傍に配置された第1の補助セル以外の少なくとも1つ以上の補助セルがあるならば、第1の補助セル以外の少なくとも1つ以上の補助セルを使って第1の補助セルの論理を実現することが可能となり、論理変更に対する自由度が向上する。   According to this configuration, since a plurality of logics that can be realized in the first auxiliary cell can be configured by at least one auxiliary cell other than the first auxiliary cell, a logic change is necessary. In the case where a predetermined functional cell configured using the first auxiliary cell is a change target, if there is at least one auxiliary cell other than the first auxiliary cell arranged in the vicinity thereof, The logic of the first auxiliary cell can be realized by using at least one auxiliary cell other than the first auxiliary cell, and the degree of freedom with respect to the logic change is improved.

また、本発明の半導体集積回路の設計方法では、1段で構成された前記補助セルと同等の論理機能を複数段で構成された前記補助セルにおいて実現可能である。   Further, in the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, a logical function equivalent to that of the auxiliary cell constituted by one stage can be realized in the auxiliary cell constituted by a plurality of stages.

この構成によれば、同じ補助セルを1段構成、2段構成、3段構成などで用意しておくことにより、従来、セル配置が困難であった領域(例えば縦方向に長方形のような領域)においても、2段、3段などに渡って配置可能な未使用領域に配置することが可能になり、高集積化を図ることができる。   According to this configuration, by preparing the same auxiliary cell in a one-stage configuration, a two-stage configuration, a three-stage configuration, etc., an area that has conventionally been difficult to arrange cells (for example, an area that is rectangular in the vertical direction) ) Can be arranged in an unused area that can be arranged in two stages, three stages, etc., and high integration can be achieved.

また、本発明の半導体集積回路の設計方法では、1種類以上からなる前記補助セルに含まれる少なくとも1つ以上の前記補助セルは、電源線からの伝導ノイズを抑制するための容量素子を有する。   In the semiconductor integrated circuit design method of the present invention, at least one of the auxiliary cells included in one or more types of auxiliary cells has a capacitive element for suppressing conduction noise from a power supply line.

この構成によれば、未使用領域に補助セルを配置することにより、電源電圧を安定させる効果が得られ、ノイズ対策を行うことができる。   According to this configuration, by arranging the auxiliary cell in the unused area, an effect of stabilizing the power supply voltage can be obtained and noise countermeasures can be taken.

また、本発明の半導体集積回路の設計方法では、1種類以上からなる前記補助セルを形成する少なくとも1つ以上の前記N形MOSFETと前記P形MOSFETは、少なくとも1種類以上のゲートサイズで構成されている。   In the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention, at least one of the N-type MOSFET and the P-type MOSFET forming the auxiliary cell composed of one or more types is configured with at least one type of gate size. ing.

この構成によれば、N形MOSFETとP形MOSFETのゲートサイズの変更を補助セル内の配線の変更で実現できる。   According to this configuration, the gate size of the N-type MOSFET and the P-type MOSFET can be changed by changing the wiring in the auxiliary cell.

また、本発明に係る半導体集積回路は、本発明に係る半導体集積回路の設計方法によって設計されたことを特徴とする。   A semiconductor integrated circuit according to the present invention is designed by the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
(第1実施形態)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)

<補助セルの構成>
まず、第1実施形態に係る補助セルの構成について、図1、図2及び図3を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る補助セルの構成を示すブロック図である。補助セルは、図1(A)の補助セル10と、図1(B)の補助セル20と、図1(C)の補助セル30の3種類を用意する。
<Auxiliary cell configuration>
First, the configuration of the auxiliary cell according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, and FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an auxiliary cell according to the first embodiment of the present invention. Three types of auxiliary cells are prepared: the auxiliary cell 10 in FIG. 1A, the auxiliary cell 20 in FIG. 1B, and the auxiliary cell 30 in FIG. 1C.

補助セル10は、図1(A)に示すように、PチャンネルMOSトランジスタを形成するためのP+拡散領域12と、NチャンネルMOSトランジスタを形成するためのN+拡散領域13と、2本のpolySiゲート11a、11bと、から構成されている。   As shown in FIG. 1A, the auxiliary cell 10 includes a P + diffusion region 12 for forming a P channel MOS transistor, an N + diffusion region 13 for forming an N channel MOS transistor, and two polySi gates. 11a and 11b.

補助セル10は、配線の切り換えにより、例えば図2(A)に示すように1本のpolySiゲート11aのみを利用すればインバータを構成し、図1(A)に示すように2本のpolySiゲート11a、11bを利用すればバッファ、2入力NAND、2入力NORなどの論理ゲートを構成する機能セルとなる。このように、補助セル10においては、論理機能としては比較的簡単な論理ゲートの構成に限定されるが、狭い未使用領域にも柔軟に配置することが可能である。   The auxiliary cell 10 forms an inverter by switching wiring, for example, if only one polySi gate 11a is used as shown in FIG. 2 (A), and two polySi gates are used as shown in FIG. 1 (A). If 11a and 11b are utilized, it becomes a functional cell which comprises logic gates, such as a buffer, 2 input NAND, and 2 input NOR. As described above, in the auxiliary cell 10, the logic function is limited to a relatively simple logic gate configuration, but it can be flexibly arranged in a small unused area.

補助セル20は、図1(B)に示すように、PチャンネルMOSトランジスタを形成するためのP+拡散領域12と、NチャンネルMOSトランジスタを形成するためのN+拡散領域13と、4本のpolySiゲート21a〜21dと、から構成されている。さらに、補助セル20の左右の両端には、容量素子であるコンデンサを形成するために、N+拡散領域13と、polySiゲート24が配置されている。   As shown in FIG. 1B, the auxiliary cell 20 includes a P + diffusion region 12 for forming a P channel MOS transistor, an N + diffusion region 13 for forming an N channel MOS transistor, and four polySi gates. 21a to 21d. Further, an N + diffusion region 13 and a polySi gate 24 are disposed at both left and right ends of the auxiliary cell 20 in order to form a capacitor as a capacitive element.

補助セル20は、配線の切り換えにより、4本のpolySiゲート21a〜21dを利用すれば4入力NAND、4入力NORなどの論理ゲートを構成し、3本のpolySiゲート21a、21b、21cを利用すれば3入力NAND、3入力NORなどの論理ゲートを構成する機能セルとなる。さらに、補助セル20は、補助セル10が構成可能な論理ゲートを構成することもできる。例えば、図2(B)に示すように2本のpolySiゲート21a、21bを利用すれば補助セル10と同等の論理ゲートを構成できるので、補助セル20を補助セル10の代わりに使用することができる。   If the four polySi gates 21a to 21d are used by switching the wiring, the auxiliary cell 20 forms a logic gate such as a 4-input NAND, a 4-input NOR, and the three polySi gates 21a, 21b, and 21c are used. For example, a functional cell constituting a logic gate such as a three-input NAND, a three-input NOR is formed. Further, the auxiliary cell 20 can also constitute a logic gate that can be configured by the auxiliary cell 10. For example, as shown in FIG. 2 (B), if two polySi gates 21a and 21b are used, a logic gate equivalent to the auxiliary cell 10 can be formed. Therefore, the auxiliary cell 20 can be used instead of the auxiliary cell 10. it can.

補助セル30は、図1(C)に示すように、PチャンネルMOSトランジスタを形成するためのP+拡散領域12と、NチャンネルMOSトランジスタを形成するためのN+拡散領域13と、8本のpolySiゲート31a〜31hと、から構成されている。さらに、補助セル30の左右の両端には、容量素子であるコンデンサを形成するために、N+拡散領域13と、polySiゲート34が配置されている。   As shown in FIG. 1C, the auxiliary cell 30 includes a P + diffusion region 12 for forming a P channel MOS transistor, an N + diffusion region 13 for forming an N channel MOS transistor, and eight polySi gates. 31a to 31h. Further, an N + diffusion region 13 and a polySi gate 34 are disposed at both left and right ends of the auxiliary cell 30 in order to form a capacitor as a capacitive element.

補助セル30は、配線の切り換えにより、ラッチやフリップフロップなどの複雑な論理ゲートを構成する機能セルとなる。さらに、補助セル30は、配線の切り換えにより、補助セル20が構成可能な論理ゲートを構成することもできる。例えば、図2(C)に示すように4本のpolySiゲート31d〜31gを利用すれば補助セル20と同等の論理ゲートを構成できる。   The auxiliary cell 30 becomes a functional cell constituting a complex logic gate such as a latch or a flip-flop by switching the wiring. Furthermore, the auxiliary cell 30 can also be configured as a logic gate that can be configured by the auxiliary cell 20 by switching the wiring. For example, as shown in FIG. 2C, a logic gate equivalent to the auxiliary cell 20 can be configured by using four polySi gates 31d to 31g.

また、補助セル30のように横に長い補助セルに関しては、2段構成や3段構成にすることも可能である。   In addition, an auxiliary cell that is horizontally long like the auxiliary cell 30 may have a two-stage configuration or a three-stage configuration.

図3は、2段で構成した補助セルを説明するブロック図である。図1(C)の補助セル30は、図3に示すように、2段で構成することも可能である。すなわち、2段で構成する補助セル300は、4本のpolySiゲート31a〜31dとP+拡散領域12とN+拡散領域13とpolySiゲート34を上の段に配置し、4本のpolySiゲート31e〜31hとP+拡散領域12とN+拡散領域13とpolySiゲート34を下の段に配置した構成とする。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an auxiliary cell having two stages. The auxiliary cell 30 in FIG. 1C can be configured in two stages as shown in FIG. That is, the auxiliary cell 300 constituted by two stages includes four polySi gates 31a to 31d, a P + diffusion region 12, an N + diffusion region 13 and a polySi gate 34 arranged in the upper stage, and four polySi gates 31e to 31h. The P + diffusion region 12, the N + diffusion region 13, and the polySi gate 34 are arranged in the lower stage.

<補助セルの配置>
次に、未使用領域に補助セルを配置する方法について図4を参照して説明する。機能セル40は、従来のスタンダードセル方式により構成されたものであり、配線部分だけではなく下地部分についても機能セル毎に最適化された固有の構造を有するものである。図4(A)は、回路接続情報に基づき機能セル40を配置した後の未使用領域に補助セル10及び2段で構成された補助セル300を敷き詰めた場合を説明するレイアウト図である。補助セル20は、補助セル10を4個横方向に並べた幅を持ち、補助セル30は、補助セル10を8個横方向に並べた幅を持つものとする。さらに、補助セル300は、補助セル10を縦方向に2段の高さと、横方向に4個並べた幅を持つものとする。
<Auxiliary cell placement>
Next, a method of arranging auxiliary cells in unused areas will be described with reference to FIG. The functional cell 40 is configured by a conventional standard cell system, and has a unique structure optimized not only for the wiring portion but also for the base portion for each functional cell. FIG. 4A is a layout diagram for explaining a case where auxiliary cells 10 and auxiliary cells 300 configured in two stages are laid out in an unused area after the functional cells 40 are arranged based on circuit connection information. The auxiliary cell 20 has a width in which four auxiliary cells 10 are arranged in the horizontal direction, and the auxiliary cell 30 has a width in which eight auxiliary cells 10 are arranged in the horizontal direction. Further, it is assumed that the auxiliary cell 300 has a width in which the auxiliary cells 10 are arranged in two steps in the vertical direction and four in the horizontal direction.

図4(A)において、黒枠で囲んだセル群101、103は、補助セル10が8個連続して横方向に並んでおり、補助セル30と置き換え可能である。また、黒枠で囲んだセル群102、104は、補助セル10が4個連続して横方向に並んでおり、補助セル20と置き換え可能である。さらに、黒枠で囲んだセル群105は、補助セル10が連続して縦方向に2段と横方向に4個並んでおり、補助セル300と置き換え可能である。   In FIG. 4A, in the cell groups 101 and 103 surrounded by a black frame, eight auxiliary cells 10 are continuously arranged in the horizontal direction and can be replaced with the auxiliary cells 30. In the cell groups 102 and 104 surrounded by a black frame, four auxiliary cells 10 are continuously arranged in the horizontal direction and can be replaced with the auxiliary cells 20. Further, in the cell group 105 surrounded by a black frame, the auxiliary cells 10 are continuously arranged in two rows in the vertical direction and four in the horizontal direction, and can be replaced with the auxiliary cells 300.

図4(B)は、セル群101、103を補助セル30と置き換え、セル群102、104を補助セル20と置き換え、セル群105を補助セル300と置き換えた状態を示すレイアウト図である。機能セル40の近辺に補助セル30や補助セル20や補助セル300の補助セルを配置してあるので、ポストシミュレーション過程においてラッチやフリップフロップなどの論理変更の要求があった場合、これらの補助セルを使って論理変更が可能となる。   FIG. 4B is a layout diagram showing a state in which the cell groups 101 and 103 are replaced with the auxiliary cell 30, the cell groups 102 and 104 are replaced with the auxiliary cell 20, and the cell group 105 is replaced with the auxiliary cell 300. Since the auxiliary cells 30, 20, and 300 are arranged in the vicinity of the functional cell 40, if there is a logic change request such as a latch or flip-flop in the post-simulation process, these auxiliary cells The logic can be changed using.

以上に述べた前記実施形態によれば、以下の効果が得られる。   According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

本実施形態では、配線の変更によりラッチやフリップフロップなどの複雑な論理を実現可能な補助セルを含む複数種類の補助セルを用意し、未使用領域のスペースに合うように補助セルを敷き詰めて配置しておくことにより、フリップフロップを追加するような複雑な論理回路の修正が生じた場合でも柔軟に対応することができる。また、同じ補助セルを1段構成、2段構成、3段構成などで用意しておくことにより、従来、機能セルを配置することが困難であった領域においても、2段、3段などに渡って配置可能な未使用領域に配置することが可能になり、高集積化を図ることができる。   In this embodiment, a plurality of types of auxiliary cells including auxiliary cells capable of realizing complicated logic such as latches and flip-flops are prepared by changing the wiring, and auxiliary cells are laid out so as to fit the unused area space. By doing so, even when a complicated logic circuit correction such as adding a flip-flop occurs, it is possible to flexibly cope with it. In addition, by preparing the same auxiliary cell in a one-stage configuration, a two-stage configuration, a three-stage configuration, etc., even in an area where it has been difficult to arrange functional cells in the past, it has two stages, three stages, etc. It becomes possible to arrange in an unused area that can be arranged across, and high integration can be achieved.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることができる。以下、変形例を挙げて説明する。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can be implemented with various forms. Hereinafter, a modification will be described.

(変形例1)本発明に係る半導体集積回路の設計方法の変形例1について説明する。前記第1実施形態では、図1(A)〜(C)に示すような3種類の補助セルを使う場合を説明したが、補助セルは2種類に限定してもよい。また、さらに補助セルを複数種類用意してもよい。例えば、補助セル20(4ゲート)と補助セル30(8ゲート)の間に、6ゲートで構成される補助セルを用意してもよいし、補助セル30よりもゲート数の多い補助セルを用意してもよい。また、前記第1実施形態における各々の補助セルのゲート数は、説明の簡略化のために例示したものであり、これに限定するものではない。また、ゲート数は同じであってもゲートサイズやMOSFETの形状が異なる補助セルを用意してもよい。   (Modification 1) Modification 1 of the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described. In the first embodiment, the case where three types of auxiliary cells as shown in FIGS. 1A to 1C are used has been described, but the auxiliary cells may be limited to two types. Further, a plurality of types of auxiliary cells may be prepared. For example, an auxiliary cell composed of 6 gates may be provided between the auxiliary cell 20 (4 gates) and the auxiliary cell 30 (8 gates), or an auxiliary cell having a larger number of gates than the auxiliary cell 30 is prepared. May be. In addition, the number of gates of each auxiliary cell in the first embodiment is illustrated for simplification of description, and is not limited thereto. Further, auxiliary cells having the same number of gates but different gate sizes and MOSFET shapes may be prepared.

(変形例2)本発明に係る半導体集積回路の設計方法の変形例2について説明する。前記第1実施形態では、図1(A)〜(C)に示すような3種類の補助セルに含まれるNチャンネルMOSトランジスタとPチャンネルMOSトランジスタのそれぞれにおいて、複数のトランジスタサイズを組み合わせた例としたが、トランジスタサイズに限定されるものではなく、補助セル内のトランジスタサイズを一律または所定のサイズに限定してもよく、目的に応じた補助セルの構造により最適化が可能になる。   (Modification 2) Modification 2 of the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described. In the first embodiment, an example in which a plurality of transistor sizes are combined in each of the N-channel MOS transistor and the P-channel MOS transistor included in the three types of auxiliary cells as shown in FIGS. However, the transistor size is not limited to the transistor size, and the transistor size in the auxiliary cell may be uniform or limited to a predetermined size, and optimization is possible by the structure of the auxiliary cell according to the purpose.

(変形例3)本発明に係る半導体集積回路の設計方法の変形例3について説明する。前記第1実施形態では、図1(B),(C)に示すように容量素子を補助セルの左右の両端に配置するように説明したが、片側だけに配置してもよいし、補助セル内における配置位置及び容量素子の個数は限定するものではない。または必ずしも配置しなくてもよい。   (Modification 3) Modification 3 of the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described. In the first embodiment, it has been described that the capacitive elements are arranged at the left and right ends of the auxiliary cell as shown in FIGS. 1B and 1C. However, the capacitive element may be arranged only on one side or the auxiliary cell. The arrangement position and the number of capacitive elements are not limited. Or it does not necessarily need to arrange.

(変形例4)本発明に係る半導体集積回路の設計方法の変形例4について説明する。前記第1実施形態では、図1(B),(C)に示すように容量素子を補助セル内に構成したが、半導体集積回路の特性向上を目的として、抵抗素子や、ダイオードなどを補助セル内に構成してもよい。   (Modification 4) Modification 4 of the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described. In the first embodiment, the capacitive element is configured in the auxiliary cell as shown in FIGS. 1B and 1C. However, for the purpose of improving the characteristics of the semiconductor integrated circuit, a resistive element, a diode or the like is used as the auxiliary cell. You may comprise in.

(変形例5)本発明に係る半導体集積回路の設計方法の変形例5について説明する。例えば、図1(C)に示す補助セル30が配置される領域には、図1(A)に示す補助セル10を4個配置することができる。また、図1(B)に示す補助セル20が配置される領域には、補助セル10を2個配置することができる。このようにすれば、より多くの機能セルを配置し、論理修正することができるので、自由度をさらに向上させることができる。   (Modification 5) Modification 5 of the method for designing a semiconductor integrated circuit according to the present invention will be described. For example, four auxiliary cells 10 shown in FIG. 1A can be arranged in a region where the auxiliary cells 30 shown in FIG. 1C are arranged. Further, two auxiliary cells 10 can be arranged in the region where the auxiliary cells 20 shown in FIG. 1B are arranged. In this way, since more functional cells can be arranged and the logic can be corrected, the degree of freedom can be further improved.

本発明の第1実施形態に係る補助セルの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the auxiliary cell which concerns on 1st Embodiment of this invention. 補助セルの配線の切り換えによる構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure by switching of wiring of an auxiliary cell. 2段で構成した補助セルを説明するブロック図。The block diagram explaining the auxiliary cell comprised in 2 steps | paragraphs. 未使用領域に補助セルを配置する方法を説明するレイアウト図。The layout diagram explaining the method of arrange | positioning an auxiliary cell in an unused area | region. エンベデッドアレイ方式による半導体集積回路の構成図。The block diagram of the semiconductor integrated circuit by an embedded array system.

符号の説明Explanation of symbols

10…補助セル、11a、11b…polySiゲート、12…P+拡散領域、13…N+拡散領域、20…補助セル、21a〜21d…polySiゲート、24…polySiゲート、30…補助セル、31a〜31h…polySiゲート、34…polySiゲート、40…機能セル、101〜105…セル群、300…補助セル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Auxiliary cell, 11a, 11b ... polySi gate, 12 ... P + diffusion region, 13 ... N + diffusion region, 20 ... Auxiliary cell, 21a-21d ... PolySi gate, 24 ... PolySi gate, 30 ... Auxiliary cell, 31a-31h ... polySi gate, 34... polySi gate, 40... functional cell, 101 to 105.

Claims (8)

所定の領域に複数種類の機能セルを回路接続情報に基づき配置配線することにより半導体集積回路を生成する半導体集積回路の設計方法において、
配線の変更により複数の論理を実現可能なセルの高さ方向に1段以上で構成された補助セルを1種類以上用意し、
前記回路接続情報に基づき前記複数種類の機能セルを配置配線後、前記所定の領域の未使用領域に配置可能な任意の前記補助セルを1つ以上配置し、
前記回路接続情報に変更があった場合、前記未使用領域に配置された前記補助セルを使う、
ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。
In a method for designing a semiconductor integrated circuit for generating a semiconductor integrated circuit by arranging and wiring a plurality of types of functional cells in a predetermined region based on circuit connection information,
Prepare one or more types of auxiliary cells with one or more stages in the height direction of the cells that can realize multiple logics by changing the wiring,
After placing and wiring the plurality of types of functional cells based on the circuit connection information, placing one or more arbitrary auxiliary cells that can be placed in an unused area of the predetermined area,
When there is a change in the circuit connection information, use the auxiliary cell arranged in the unused area,
A method for designing a semiconductor integrated circuit.
所定の領域に複数種類の機能セルを回路接続情報に基づき配置配線することにより半導体集積回路を生成する半導体集積回路の設計方法において、
配線の変更により複数の論理を実現可能な1段以上で構成された補助セルを1種類以上用意し、
前記回路接続情報に含まれる少なくとも1つ以上の前記機能セルを前記機能セルと等しい論理を実現できる前記補助セルと置き換え、前記回路接続情報に基づき初期段階から使用し、配置配線を行い、
前記配置配線後の前記所定の領域の未使用領域に配置可能な任意の前記補助セルを1つ以上配置し、
前記回路接続情報に変更があった場合、前記所定の領域に配置された前記補助セルを使う、
ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。
In a semiconductor integrated circuit design method for generating a semiconductor integrated circuit by arranging and wiring a plurality of types of functional cells in a predetermined region based on circuit connection information,
Prepare one or more auxiliary cells composed of one or more stages that can realize multiple logics by changing the wiring.
Replacing at least one function cell included in the circuit connection information with the auxiliary cell capable of realizing the same logic as the function cell, using the circuit connection information based on the initial stage, performing placement and routing;
Arranging one or more arbitrary auxiliary cells that can be arranged in an unused area of the predetermined area after the arrangement and wiring,
When there is a change in the circuit connection information, use the auxiliary cell arranged in the predetermined area,
A method for designing a semiconductor integrated circuit.
請求項1または2に記載の半導体集積回路の設計方法において、1種類以上からなる前記補助セルは、少なくとも1つ以上のN形MOSFETとP形MOSFETから形成され、少なくとも1つ以上の論理機能を構成可能である、ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。   3. The method of designing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the one or more auxiliary cells are formed of at least one N-type MOSFET and a P-type MOSFET, and have at least one logic function. A design method of a semiconductor integrated circuit, which is configurable. 請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体集積回路の設計方法において、1種類以上からなる前記補助セルに含まれる第1の補助セルと前記第1の補助セル以外の少なくとも1つ以上の補助セルは、同等の論理機能を少なくとも1つ以上実現可能である、ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。   4. The method for designing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein at least one of the first auxiliary cell and the first auxiliary cell included in the auxiliary cell composed of one or more types. 5. The auxiliary cell can realize at least one equivalent logical function. A method for designing a semiconductor integrated circuit, wherein: 請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体集積回路の設計方法において、1段で構成された前記補助セルと同等の論理機能を複数段で構成された前記補助セルにおいて実現可能である、ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。   5. The semiconductor integrated circuit design method according to claim 1, wherein a logic function equivalent to that of the auxiliary cell configured in one stage can be realized in the auxiliary cell configured in a plurality of stages. A method for designing a semiconductor integrated circuit. 請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体集積回路の設計方法において、1種類以上からなる前記補助セルに含まれる少なくとも1つ以上の前記補助セルは、電源線からの伝導ノイズを抑制するための容量素子を有する、ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。   6. The method of designing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein at least one of the auxiliary cells included in the one or more types of auxiliary cells suppresses conduction noise from a power line. A design method of a semiconductor integrated circuit, comprising a capacitive element for performing the operation. 請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体集積回路の設計方法において、1種類以上からなる前記補助セルを形成する少なくとも1つ以上の前記N形MOSFETと前記P形MOSFETは、少なくとも1種類以上のゲートサイズで構成されている、ことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。   7. The method for designing a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein at least one of the N-type MOSFET and the P-type MOSFET forming the auxiliary cell including one or more types is at least 1. A method of designing a semiconductor integrated circuit, characterized in that it is configured with a gate size of more than one kind. 請求項1から7のいずれか一項に記載の半導体集積回路の設計方法によって設計されたことを特徴とする半導体集積回路。   A semiconductor integrated circuit designed by the method for designing a semiconductor integrated circuit according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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