JP2010257004A - Circuit operation verification apparatus, semiconductor integrated circuit manufacturing method, circuit operation verification method, control program, and recording medium - Google Patents
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Abstract
【課題】配線抵抗素子の抵抗を計算する際に配線の自己発熱によって生じる熱を考慮して、正確なクロストークノイズ検証を行うことができる回路動作検証装置を得る。
【解決手段】複数の回路素子を有する半導体集積回路が、該回路内の互いに隣接する信号配線間のクロストークノイズによって誤動作するか否かを検証する回路動作検証装置において、配置配線後のレイアウトに対して、信号配線の抵抗成分としての抵抗素子の情報を抽出する配線情報抽出部101と、該抵抗素子の温度依存した抵抗値を計算する抵抗値計算部102と、該抵抗素子の温度依存した抵抗値に基づいて温度依存クロストークノイズを計算するクロストークノイズ計算部103と、温度依存クロストークノイズに基づいて、該回路素子としてのゲートセルを繋ぐ配線毎にクロストークノイズ量の違反ネットを検出する違反ネット検出部104とを有している。
【選択図】図1A circuit operation verification apparatus capable of performing accurate crosstalk noise verification in consideration of heat generated by wiring self-heating when calculating resistance of a wiring resistance element.
In a circuit operation verification apparatus for verifying whether or not a semiconductor integrated circuit having a plurality of circuit elements malfunctions due to crosstalk noise between signal wirings adjacent to each other in the circuit, a layout after placement and routing is achieved. On the other hand, a wiring information extraction unit 101 that extracts information on a resistance element as a resistance component of a signal wiring, a resistance value calculation unit 102 that calculates a temperature-dependent resistance value of the resistance element, and a temperature-dependent dependence of the resistance element A crosstalk noise calculation unit 103 that calculates temperature-dependent crosstalk noise based on the resistance value, and a crosstalk noise amount violation net is detected for each wiring connecting the gate cells as the circuit elements based on the temperature-dependent crosstalk noise. And a violation net detection unit 104.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、回路動作検証装置、半導体集積回路の製造方法、回路動作検証方法、制御プログラム、及び記録媒体に関し、特に、標準素子の自動配置配線を用いたLSI(大規模半導体集積回路)を設計する場合において、複数の回路素子を有する半導体集積回路が、互いに隣接する信号配線間のクロストークノイズによって誤動作するか否かを検証する際に、信号配線に電流が流れることによって生じるジュール熱により配線の温度が上昇し、その結果、配線の抵抗が増加してクロストークノイズが変動することを考慮する回路動作検証方法に関するものである。 The present invention relates to a circuit operation verification apparatus, a semiconductor integrated circuit manufacturing method, a circuit operation verification method, a control program, and a recording medium, and in particular, designs an LSI (Large Scale Semiconductor Integrated Circuit) using automatic placement and routing of standard elements. When verifying whether or not a semiconductor integrated circuit having a plurality of circuit elements malfunctions due to crosstalk noise between adjacent signal wires, wiring is caused by Joule heat generated by current flowing through the signal wires. This relates to a circuit operation verification method that takes into account that the crosstalk noise fluctuates due to an increase in the resistance of the wiring, resulting in an increase in wiring resistance.
近年のLSIの高集積化、高速化、配線層の多層化とともに、信号配線間の容量を介して配線上に発生するクロストークノイズの問題が深刻になっている。 With the recent high integration and high speed of LSI and multilayer wiring layers, the problem of crosstalk noise generated on the wiring via the capacitance between the signal wirings has become serious.
(1)クロストークノイズの問題
このクロストークノイズが所定の閾値(誤動作閾値)を越えると回路が誤動作を起こすので、LSIのレイアウトなどの設計段階において、クロストークノイズの影響を検証することは非常に重要である。
(1) Problem of crosstalk noise When this crosstalk noise exceeds a predetermined threshold (malfunction threshold), the circuit malfunctions. Therefore, it is very important to verify the influence of crosstalk noise at the design stage such as LSI layout. Is important to.
図3は、非特許文献1に示される、クロストークノイズを決定する要因を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing factors that determine the crosstalk noise shown in
この非特許文献1によると、クロストークノイズは、図3に示すように、攻撃側ドライバセルの出力抵抗Ra1、被害側ドライバセルの出力抵抗Rv1、攻撃配線の配線抵抗Ra2、Ra3、被害配線の配線抵抗Rv2、Rv3、攻撃配線の対基板容量Ca1、Ca2、被害配線の対基板容量Cv1、Cv2、攻撃配線と被害配線との間の配線間容量Cc、攻撃側レシーバセルの入力容量Ca3、被害側レシーバセルの入力容量Cv3を考慮する必要があり、以下の式(1)で表される。ここで、被害側の配線及びセルが、クロストークノイズの影響を検証する対象となる。なお、図3中、Sは信号源を示している。
According to this
ただし、Vpeakは、被害配線の終端側(レシーバセル側)でのクロストークノイズ電圧値、Vddは電源電圧値であり、他のパラメータは、以下のとおりである。
However, V peak is a crosstalk noise voltage value on the terminal side (receiver cell side) of the damaged wiring, V dd is a power supply voltage value, and other parameters are as follows.
(2)LSI配線の自己発熱問題
半導体加工技術の進歩によるLSIの高集積化・高速化とともに、LSIの電力密度の増加に伴う発熱問題が深刻になってきている。特に配線においては、配線に電流が流れることによって発生するジュール熱による配線の温度上昇、即ち、自己発熱の問題が深刻である。配線の温度が上昇すると、エレクトロマイグレーションによる信頼性の低下や、配線抵抗の増大により回路動作速度の低下が性能劣化を招く。ここで、配線抵抗Rと温度Tの関係は、一般に以下の式で近似される。
(2) Self-heating problem of LSI wiring Along with higher integration and higher speed of LSI due to advances in semiconductor processing technology, the heat generation problem accompanying an increase in power density of LSI has become serious. In particular, in the wiring, the temperature rise of the wiring due to Joule heat generated by the current flowing through the wiring, that is, the problem of self-heating is serious. When the temperature of the wiring rises, the reliability deteriorates due to electromigration, and the circuit operating speed decreases due to the increase in wiring resistance, leading to performance deterioration. Here, the relationship between the wiring resistance R and the temperature T is generally approximated by the following equation.
R = R0(1+β(T−T0)) …(2)
ただし、Tは解析する温度、T0は参照温度、R0は温度がT0のときの抵抗値、βは配線の温度係数である。ここで、温度係数βは、現在の半導体製造で使われているCu配線の場合、およそ0.003である。
R = R 0 (1 + β (T−T 0 )) (2)
Where T is a temperature to be analyzed, T 0 is a reference temperature, R 0 is a resistance value when the temperature is T 0 , and β is a temperature coefficient of the wiring. Here, the temperature coefficient β is approximately 0.003 in the case of Cu wiring currently used in semiconductor manufacturing.
例えば、温度係数βが0.003であるとすると、式(2)から配線が100℃上昇した場合の抵抗の変化率は30%となる。即ち、配線の自己発熱により温度が上昇すると、配線抵抗が増大し、回路動作速度の低下が性能劣化を招くことは避けられない。 For example, if the temperature coefficient β is 0.003, the rate of change in resistance when the wiring rises by 100 ° C. from Equation (2) is 30%. That is, when the temperature rises due to the self-heating of the wiring, the wiring resistance increases, and it is inevitable that a decrease in the circuit operation speed causes performance deterioration.
非特許文献2によると、50nmテクノロジ以降の微細プロセスを用いて製造されたLSI内の配線の温度上昇は最大300℃から700℃になる、との予測がされており、配線の自己発熱は今後ますます深刻な問題である。
According to Non-Patent
このような状況のもと、LSIを設計する際に、上記に示した熱を考慮した設計を行うことが重要視されている。LSIの熱解析は、市販のCADソフトや数値シミュレーションソフト、あるいは数式処理ソフトを用いて行うことができる。 Under such circumstances, when designing an LSI, it is important to perform the design considering the heat described above. The thermal analysis of LSI can be performed using commercially available CAD software, numerical simulation software, or mathematical expression processing software.
ここで、熱解析の手法を簡単に示す。一般に、LSI内の3次元物体の熱分布は、エネルギー保存則の原理から導かれる熱伝導方程式(式(3))を解くことによって求めることができる。 Here, a method of thermal analysis is briefly shown. In general, the heat distribution of a three-dimensional object in an LSI can be obtained by solving a heat conduction equation (equation (3)) derived from the principle of energy conservation law.
cρ∂T/∂t = k∂2T/∂x2 + k∂2T/∂y2
+ k∂2T/∂z2 + q … (3)
ただし、tは時刻、Tは温度である。また、単位時間・単位体積あたりの内部発熱をq(x、y、z、t)、物質の比熱をc、密度をρ、熱伝導率をkで表す。
cρ∂T / ∂t = k∂ 2 T / ∂x 2 + k∂ 2 T / ∂y 2
+ K∂ 2 T / ∂ z 2 + q (3)
However, t is time and T is temperature. In addition, the internal heat generation per unit time / unit volume is represented by q (x, y, z, t), the specific heat of the substance is represented by c, the density is represented by ρ, and the thermal conductivity is represented by k.
LSIの熱解析は定常状態での解析が一般的である。発熱が定常状態の場合、過渡的な温度変化はなくなるため、式(3)の左辺が0となる。そこで、式(3)の左辺を0で置き換えた熱伝導方程式をコントロールボリュームの考え方を用いて離散化し、各コントロールボリュームを抵抗で結ぶことにより熱回路抵抗網を作ることができる。こうしてできた熱回路抵抗網に発熱源を設定し熱拡散解析モデルとしてモデル化し、数値解析を行うことにより熱分布が得られる。なお、コントロールボリュームを用いた数値解析の考え方は公知であり、ここでは説明を省略する。 LSI thermal analysis is generally performed in a steady state. When the heat generation is in a steady state, there is no transient temperature change, so the left side of Equation (3) is zero. Therefore, a thermal circuit resistance network can be created by discretizing the heat conduction equation in which the left side of Equation (3) is replaced with 0 using the concept of control volumes and connecting the control volumes with resistors. A heat distribution is obtained by setting a heat source in the thermal circuit resistor network thus formed, modeling it as a thermal diffusion analysis model, and performing numerical analysis. Note that the concept of numerical analysis using a control volume is well known, and a description thereof is omitted here.
今、熱解析の一例として、配線で消費される電流によって生じる熱を発熱源とした場合の配線の熱分布を考える。簡単のために、図10に示すような構造を持つ配線の熱分布を考える。図10に示す配線10は、配線幅がw、配線厚さがtm、配線長がL、基板1からの配線高さがtoxである配線であり、その両端が基板1との接続コンタクト10aおよび10bによって接続されている。このとき、配線の長さ方向の熱分布は1次元で考えることができる(式(4))。
Now, as an example of thermal analysis, let us consider the heat distribution of wiring when heat generated by current consumed by the wiring is used as a heat source. For simplicity, consider the heat distribution of a wiring having a structure as shown in FIG. The
cρ∂T/∂t = k∂2T/∂x2 + q … (4)
非特許文献3に従うと、配線内部の熱発生量、絶縁膜中の熱拡散による放熱量から定常状態での1次元熱拡散方程式を導くことができる。ただし、導出に必要な配線の電気抵抗率、配線の熱伝導率、配線の電気抵抗の温度係数、絶縁膜の熱伝導率は物質固有の値である。また、配線のRMS(Root mean square)電流IrmsについてはLSIの動作に依存するものであり、消費電力シミュレーション等によって見積もられる値である。このようにして求めた配線の熱分布を図11に示す。ここで、基板の表面温度は均一と仮定し、該温度をTrefとする。図11に示す熱分布の横軸は配線の長さ方向の位置x(um)、縦軸は配線の温度T(℃)を表している。図11からわかるように、定常状態における配線の温度は均一ではなく、長さ方向に対して不均一であり、配線の中央付近で温度が最大(以下、ΔTmax)となり、絶縁膜中の熱拡散により基板と接続されている両端に向かって温度が低くなる。
cρ∂T / ∂t = k∂ 2 T / ∂x 2 + q ... (4)
According to Non-Patent
このように、LSI内の信号配線は自己発熱によって温度上昇が生じ、その結果、抵抗が変化する。クロストークノイズの検証を行う場合には、配線の温度変化を考慮する必要がある。 Thus, the signal wiring in the LSI rises in temperature due to self-heating, and as a result, the resistance changes. When verifying crosstalk noise, it is necessary to consider the temperature change of the wiring.
(3)熱を考慮したクロストークノイズ検証
クロストークノイズ量をVpeakとすると、Vpeakは先述の式(1)で表される値である。
(3) If the crosstalk noise verification crosstalk noise amount in consideration of the thermal and V peak, the V peak is a value represented by the aforementioned formula (1).
先述の式(2)で表されるような配線の温度変化による抵抗変化がある場合、上記の式(1)のRa2 、Ra3 、Rv2 、Rv3を、温度を考慮した抵抗値R’a2 、R’a3 、R’v2 、R’v3で置き換えることにより、温度を考慮したクロストークノイズV’peak(式(5))を得ることができる。 If there is a change in resistance due to the wiring temperature change as represented by the foregoing formula (2), the above formula (1) R a2, R a3, R v2, the R v3, resistance considering temperature R By substituting with ' a2 , R' a3 , R ' v2 , R' v3 , it is possible to obtain a crosstalk noise V ' peak (equation (5)) considering the temperature.
ただし、Vddは電源電圧値であり、他のパラメータは、以下のとおりである。
However, Vdd is a power supply voltage value, and other parameters are as follows.
今、式(5)に示す温度を考慮した配線抵抗R’a2 、R’a3 、R’v2 、R’v3は各々Ra2 、Ra3 、Rv2 、Rv3と異なることから、V’peakは式(1)に示すVpeakとは異なる値であり、配線の温度によって過小あるいは過大な見積もりとなる。
Now, since the wiring resistances R ′ a2 , R ′ a3 , R ′ v2 , R ′ v3 in consideration of the temperature shown in the equation (5) are different from R a2 , R a3 , R v2 , R v3 , V′peak Is a value different from V peak shown in equation (1), and is an underestimation or overestimation depending on the wiring temperature.
LSIを設計する場合、クロストークノイズ量Vpeakに対してあらかじめ規定値を与えておき、解析の結果得られたクロストークノイズ量が該規定値を越えた場合に、レイアウトの修正を行うことによって規定値以下になるようにする。このとき、配線の温度を考慮しない場合、配線の温度を考慮した場合に比べて精度の悪化を招くことになる。即ち、配線の温度を考慮した場合に比べて過小な見積もりをした場合は誤動作を招く恐れがあり、逆に過大な見積もりをした場合には不要なレイアウト修正を強いられ、設計期間の増大を招く。 When designing an LSI, a predetermined value is given to the crosstalk noise amount V peak in advance, and when the crosstalk noise amount obtained as a result of the analysis exceeds the specified value, the layout is corrected. Ensure that it is below the specified value. At this time, when the wiring temperature is not taken into account, the accuracy is deteriorated as compared with the case where the wiring temperature is taken into consideration. In other words, an underestimation compared to the case where the wiring temperature is taken into account may cause a malfunction, and conversely, an overestimation will force an unnecessary layout correction and increase the design period. .
クロストークノイズ検証を行う際に配線の温度を考慮することは一般的に行われている。公知の方法では、デバイスの動作保証温度として規定されている最大温度、あるいは、熱解析を行って得られた最大温度をチップ全体の解析温度として配線に一律に与え、配線の温度変動を考慮することが行われている。この方法は、チップ全体の解析温度として均一な動作温度を想定しており、配線の局所的な温度上昇を考慮していないため、精度よく見積もることができず、クロストークノイズ量Vpeakが規定値以下となって、レイアウトの修正の対象とならず、性能劣化を招く恐れがある。あるいは、修正する必要のない箇所のクロストークノイズ量Vpeakが規定値を越えてしまい、不要なレイアウト修正を強いられ、設計期間の増大を招くことになる。 It is common practice to consider the wiring temperature when performing crosstalk noise verification. In the known method, the maximum temperature specified as the guaranteed operation temperature of the device or the maximum temperature obtained by performing the thermal analysis is uniformly applied to the wiring as the analysis temperature of the entire chip, and the temperature fluctuation of the wiring is taken into consideration. Things have been done. This method assumes a uniform operating temperature as the analysis temperature of the entire chip and does not consider the local temperature rise of the wiring. Therefore, it cannot be accurately estimated, and the crosstalk noise amount V peak is specified. If the value is less than the value, it is not subject to layout modification, and there is a risk of performance degradation. Alternatively, the amount of crosstalk noise V peak at a location that does not need to be corrected exceeds a specified value, and unnecessary layout correction is forced, resulting in an increase in the design period.
このことから、配線の自己発熱を考慮した過不足のないクロストークノイズの検証を行うためには、温度に依存した抵抗の変化を正確に考慮することが必要であることがわかる。 From this, it can be seen that in order to verify crosstalk noise without excess or deficiency in consideration of the self-heating of the wiring, it is necessary to accurately consider the change in resistance depending on temperature.
以上説明したように、前述した公知のクロストークノイズ検証方法によると、上述した配線の自己発熱による配線と基板との温度差を考慮していない。このため、配線の温度が上昇すると、式(2)で示したように配線抵抗素子の抵抗が大きくなる。従来手法によるクロストークノイズ検証は、配線の自己発熱による抵抗増加を考慮しないことによりクロストークノイズ量が過小あるいは過大に見積もられ、本来レイアウトの修正が必要な箇所であっても、修正の対象とならない可能性があったり、あるいは、レイアウトの修正が不要な箇所が修正の対象となり設計期間の増大を招く可能性があった。 As described above, according to the known crosstalk noise verification method described above, the temperature difference between the wiring and the substrate due to the self-heating of the wiring is not taken into consideration. For this reason, when the temperature of the wiring rises, the resistance of the wiring resistance element increases as shown in Expression (2). Crosstalk noise verification using the conventional method does not take into account the resistance increase due to self-heating of the wiring, and the amount of crosstalk noise is estimated to be too small or too large. There is a possibility that it will not be possible, or there is a possibility that a part that does not require layout correction will be subject to correction and increase the design period.
また、従来から、クロストークノイズ検証を行う際に配線の温度を考慮することも一般的に行われているが、チップ全体の解析温度として一定温度を配線に一律に与えており、配線の局所的な温度上昇を考慮していないため、精度よくクロストークノイズを見積もることができず、必要なレイアウト修正が行われなかったり、不要なレイアウト修正を強いられたりすることとなり、正確なクロストークノイズ検証を行うことができないという問題があった。 Conventionally, wiring temperature is generally considered when crosstalk noise verification is performed, but a constant temperature is uniformly given to the wiring as the analysis temperature of the entire chip, and local wiring Because the temperature rise is not taken into account, the crosstalk noise cannot be estimated accurately, the necessary layout correction is not performed, and the unnecessary layout correction is forced. There was a problem that verification could not be performed.
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、配線抵抗素子の抵抗を計算する際に配線の自己発熱によって生じる熱を考慮して、正確なクロストークノイズ検証を行うことができる回路動作検証装置及び回路動作検証方法、このような回路動作検証装置による回路動作検証方法を用いて半導体集積回路を製造する方法、このような回路動作検証方法をコンピュータにより実行するための制御プログラム、並びに、このような制御プログラムを格納した記録媒体を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and performs accurate crosstalk noise verification in consideration of heat generated by wiring self-heating when calculating the resistance of the wiring resistance element. Circuit operation verification apparatus and circuit operation verification method capable of manufacturing a semiconductor integrated circuit using the circuit operation verification method by such a circuit operation verification apparatus, and for executing such a circuit operation verification method by a computer It is an object to obtain a control program and a recording medium storing such a control program.
本発明に係る回路動作検証装置は、複数の回路素子を有する半導体集積回路が、該回路内の互いに隣接する信号配線間のクロストークノイズによって誤動作するか否かを検証する回路動作検証装置であって、該半導体集積回路の基本レイアウトを示す回路情報および該半導体集積回路における熱分布を示す熱分布情報から、該信号配線での熱分布に依存した該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する温度依存抵抗分布導出部と、該信号配線での温度依存抵抗分布に応じた信号配線間のクロストークノイズを算出するクロストークノイズ検証部とを備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。 A circuit operation verification apparatus according to the present invention is a circuit operation verification apparatus that verifies whether or not a semiconductor integrated circuit having a plurality of circuit elements malfunctions due to crosstalk noise between adjacent signal wirings in the circuit. Then, from the circuit information indicating the basic layout of the semiconductor integrated circuit and the heat distribution information indicating the heat distribution in the semiconductor integrated circuit, the temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring depending on the heat distribution in the signal wiring is calculated. A temperature-dependent resistance distribution deriving unit, and a crosstalk noise verification unit that calculates crosstalk noise between signal wirings according to the temperature-dependent resistance distribution in the signal wirings, thereby achieving the above object. Is done.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記熱分布情報として、前記信号配線の抵抗によるエネルギー消費が該信号配線の内部に熱を発生させて該信号配線の温度上昇に繋がる現象である配線の自己発熱による熱分布情報を格納する熱分布情報格納部を有し、前記温度依存抵抗分布導出部は、該熱分布情報格納部に格納されている熱分布情報に基づいて、該信号配線での温度依存抵抗分布を算出することが好ましい。 According to the present invention, in the above circuit operation verification apparatus, as the heat distribution information, the energy consumption due to the resistance of the signal wiring generates heat inside the signal wiring, and the temperature of the signal wiring is increased. A heat distribution information storage unit for storing heat distribution information due to self-heating, and the temperature-dependent resistance distribution derivation unit is configured to connect the signal wiring based on the heat distribution information stored in the heat distribution information storage unit. It is preferable to calculate a temperature-dependent resistance distribution.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記半導体集積回路の信号配線情報として、該半導体集積回路内の信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗値と位置情報とを導出する抵抗素子情報導出部を備え、該抵抗素子情報導出部は、前記基本レイアウトを示す回路情報として該半導体集積回路の信号配線情報を格納する信号配線情報格納部と、該信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、該抵抗素子の抵抗値と位置情報とを抽出する抵抗素子情報抽出部と、該抽出された抵抗素子の抵抗値と位置情報とを格納する抵抗素子情報格納部とを有し、該温度依存抵抗分布導出部は、該抵抗素子情報格納部に格納されている該抵抗素子の抵抗値と位置情報とに基づいて該信号配線での温度依存抵抗分布を算出することが好ましい。 According to the present invention, in the above circuit operation verification device, as the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit, the resistance value of the resistance element which is a resistance component of the divided wiring obtained by dividing the signal wiring in the semiconductor integrated circuit into a plurality of A resistive element information deriving unit for deriving position information, the resistive element information deriving unit storing signal wiring information of the semiconductor integrated circuit as circuit information indicating the basic layout, and the signal A resistance element information extraction unit that extracts the resistance value and position information of the resistance element from the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the wiring information storage unit, and the resistance value and position information of the extracted resistance element The temperature-dependent resistance distribution deriving unit stores the signal distribution based on the resistance value and the position information of the resistance element stored in the resistance element information storage unit. It is preferable to calculate the temperature-dependent resistance distribution at.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記温度依存抵抗分布導出部は、前記熱分布情報格納部に格納されている前記信号配線での熱分布情報から算出した該信号配線での温度依存抵抗分布を格納する温度依存抵抗素子情報格納部を有することが好ましい。 According to the present invention, in the circuit operation verification apparatus, the temperature dependent resistance distribution deriving unit calculates the temperature dependent resistance in the signal wiring calculated from the heat distribution information in the signal wiring stored in the heat distribution information storage unit. It is preferable to have a temperature-dependent resistance element information storage unit that stores the distribution.
本発明は、上記回路動作検証装置において、配線材料固有の抵抗変動を示す温度係数を格納する温度係数格納部を有し、前記温度依存抵抗分布導出部は、前記各抵抗素子の温度と、該各抵抗素子の基準温度との差分に、該温度係数格納部に格納されている温度係数を掛けて、該各抵抗素子の温度を考慮した温度依存抵抗値を計算する抵抗計算部を有することが好ましい。 In the above circuit operation verification device, the present invention includes a temperature coefficient storage unit that stores a temperature coefficient indicating a resistance variation specific to a wiring material, and the temperature-dependent resistance distribution deriving unit includes the temperature of each resistance element, It has a resistance calculation unit that calculates a temperature-dependent resistance value in consideration of the temperature of each resistance element by multiplying the difference from the reference temperature of each resistance element by the temperature coefficient stored in the temperature coefficient storage unit. preferable.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、ドライバセルの出力駆動抵抗と、レシーバセルの入力端子容量と、信号配線容量とを取り出す情報抽出部を備え、該情報抽出部は、該ドライバセルの出力駆動抵抗を格納するドライバ抵抗格納部と、該レシーバセルの入力端子容量を格納するレシーバ入力容量格納部と、該信号配線容量を格納する信号配線容量格納部とを有し、該ドライバセルの出力駆動抵抗、該レシーバセルの入力端子容量、および該信号配線容量を、それぞれの格納部から前記クロストークノイズ検証部へ受け渡すことが好ましい。 According to the present invention, in the above circuit operation verification device, from the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit, the output driving resistance of the driver cell, the input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal wiring capacitance The information extraction unit includes a driver resistance storage unit that stores an output drive resistance of the driver cell, a receiver input capacitance storage unit that stores an input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal A signal wiring capacity storage section for storing wiring capacity, and the output drive resistance of the driver cell, the input terminal capacity of the receiver cell, and the signal wiring capacity are transferred from each storage section to the crosstalk noise verification section. It is preferable to deliver.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記クロストークノイズ検証部は、前記基本レイアウトを示す回路情報に含まれる前記信号配線における温度非依存抵抗分布情報を、前記温度依存抵抗分布導出部で算出した該信号配線における温度依存抵抗分布情報に置き換えた前記基本レイアウトを示す回路情報に基づいて、前記ドライバ抵抗格納部と前記レシーバ入力容量格納部と前記信号配線容量格納部からそれぞれ取り出した該ドライバ抵抗と該レシーバ入力容量と該信号配線容量から、該信号配線での温度依存クロストークノイズを計算することが好ましい。 In the circuit operation verification apparatus according to the present invention, the crosstalk noise verification unit calculates temperature-independent resistance distribution information in the signal wiring included in the circuit information indicating the basic layout by the temperature-dependent resistance distribution deriving unit. The driver resistance extracted from the driver resistance storage unit, the receiver input capacitance storage unit, and the signal wiring capacitance storage unit based on the circuit information indicating the basic layout replaced with the temperature-dependent resistance distribution information in the signal wiring. It is preferable to calculate temperature-dependent crosstalk noise in the signal wiring from the receiver input capacitance and the signal wiring capacitance.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記クロストークノイズ検証部では、前記温度依存クロストークノイズの計算結果を、前記基本レイアウトを構成する標準素子毎の温度依存クロストークノイズとして格納するクロストークノイズ格納部を有することが好ましい。 According to the present invention, in the above circuit operation verification device, the crosstalk noise verification unit stores the calculation result of the temperature dependent crosstalk noise as temperature dependent crosstalk noise for each standard element constituting the basic layout. It is preferable to have a noise storage unit.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記クロストークノイズ格納部に格納されている信号配線毎の温度依存クロストークノイズと、該信号配線毎のクロストークの規定値とを比較し、該クロストークノイズが該規定値に違反している信号配線をエラーネットとして検出する違反ネット検出部を備えたことが好ましい。 The present invention compares the temperature-dependent crosstalk noise for each signal wiring stored in the crosstalk noise storage unit with a specified value of crosstalk for each signal wiring in the circuit operation verification device, It is preferable to include a violation net detection unit that detects a signal wiring whose talk noise violates the specified value as an error net.
本発明は、上記回路動作検証装置において、前記違反ネット検出部は、前記信号配線毎のクロストークの規定値を格納する規定値格納部を有することが好ましい。 In the circuit operation verification apparatus according to the present invention, it is preferable that the violation net detection unit includes a specified value storage unit that stores a specified value of crosstalk for each signal wiring.
本発明に係る半導体集積回路の製造方法は、回路情報に基づいて得られたマスクパターンを用いて半導体集積回路を製造する方法であって、該回路情報は、基準温度で動作するよう回路設計された半導体集積回路の回路構成を示す温度非依存回路情報を、請求項1〜10のいずれかに記載の回路動作検証装置による回路動作検証処理により、前記配線の自己発熱によるクロストークノイズを反映するよう変更して得られた温度依存回路情報であるものであり、そのことにより上記目的が達成される。
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit using a mask pattern obtained based on circuit information, and the circuit information is designed to operate at a reference temperature. The temperature-independent circuit information indicating the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit reflects crosstalk noise due to self-heating of the wiring by the circuit operation verification processing by the circuit operation verification device according to
本発明に係る回路動作検証方法は、複数の回路素子を有する半導体集積回路が、該回路内の互いに隣接する信号配線間のクロストークノイズによって誤動作するか否かを検証する回路動作検証方法であって、該半導体集積回路の基本レイアウトを示す回路情報および該半導体集積回路における熱分布を示す熱分布情報から、該信号配線での熱分布に依存した該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する温度依存抵抗分布導出ステップと、該信号配線での温度依存抵抗分布に応じた信号配線間のクロストークノイズを算出するクロストークノイズ算出ステップとを含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。 The circuit operation verification method according to the present invention is a circuit operation verification method for verifying whether or not a semiconductor integrated circuit having a plurality of circuit elements malfunctions due to crosstalk noise between adjacent signal wirings in the circuit. Then, from the circuit information indicating the basic layout of the semiconductor integrated circuit and the heat distribution information indicating the heat distribution in the semiconductor integrated circuit, the temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring depending on the heat distribution in the signal wiring is calculated. A temperature-dependent resistance distribution deriving step, and a crosstalk noise calculating step for calculating crosstalk noise between the signal wirings in accordance with the temperature-dependent resistance distribution in the signal wirings, whereby the above object is achieved. The
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記熱分布情報として、前記信号配線の抵抗によるエネルギー消費が該信号配線の内部に熱を発生させて該信号配線の温度上昇に繋がる現象である配線の自己発熱による熱分布情報を熱分布情報格納部に格納しておき、前記温度依存抵抗分布導出ステップでは、該熱分布情報格納部に格納されている熱分布情報に基づいて、該信号配線での温度依存抵抗分布を算出することが好ましい。 According to the present invention, in the circuit operation verification method, as the heat distribution information, the energy consumption due to the resistance of the signal wiring generates heat inside the signal wiring, and the temperature of the signal wiring is increased. Heat distribution information by self-heating is stored in a heat distribution information storage unit, and in the temperature-dependent resistance distribution derivation step, based on the heat distribution information stored in the heat distribution information storage unit, It is preferable to calculate a temperature-dependent resistance distribution.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記半導体集積回路の信号配線情報として、該半導体集積回路内の信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗値と位置情報とを導出する抵抗素子情報導出ステップを含み、前記抵抗素子情報導出ステップでは、前記基本レイアウトを示す回路情報として信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、該抵抗素子の抵抗値と位置情報とを抽出して抵抗素子情報格納部に格納し、該温度依存抵抗分布導出ステップでは、該抵抗素子情報格納部に格納されている該抵抗素子の抵抗値と位置情報とに基づいて該信号配線での温度依存抵抗分布を算出するものであり、そのことにより上記目的が達成される。 In the circuit operation verification method, the present invention provides a resistance value of a resistance element, which is a resistance component of a divided wiring obtained by dividing a signal wiring in the semiconductor integrated circuit into a plurality of signal wiring information of the semiconductor integrated circuit. A resistive element information deriving step for deriving position information, and in the resistive element information deriving step, from the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit as circuit information indicating the basic layout, The resistance value and position information of the resistance element are extracted and stored in the resistance element information storage unit. In the temperature-dependent resistance distribution derivation step, the resistance value and position of the resistance element stored in the resistance element information storage unit are extracted. Based on the information, the temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring is calculated, whereby the above object is achieved.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記温度依存抵抗分布導出ステップでは、前記熱分布情報格納部に格納されている前記信号配線での熱分布情報から算出した該信号配線での温度依存抵抗分布を温度依存抵抗素子情報格納部に格納することが好ましい。 According to the present invention, in the circuit operation verification method, in the temperature-dependent resistance distribution derivation step, the temperature-dependent resistance in the signal wiring calculated from the heat distribution information in the signal wiring stored in the heat distribution information storage unit It is preferable to store the distribution in the temperature-dependent resistance element information storage unit.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記温度依存抵抗分布導出ステップは、前記各抵抗素子の温度と、該各抵抗素子の基準温度との差分に、該温度係数格納部に格納されている温度係数を掛けて、該各抵抗素子の温度を考慮した温度依存抵抗値を計算する抵抗計算ステップを有することが好ましい。 According to the present invention, in the circuit operation verification method, the temperature-dependent resistance distribution derivation step is stored in the temperature coefficient storage unit as a difference between the temperature of each resistance element and a reference temperature of each resistance element. It is preferable to have a resistance calculation step of calculating a temperature-dependent resistance value in consideration of the temperature of each resistance element by multiplying by a temperature coefficient.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、ドライバセルの出力駆動抵抗と、レシーバセルの入力端子容量と、信号配線容量とを取り出して、それぞれドライバ抵抗格納部と、レシーバ入力容量格納部と、信号配線容量格納部とに格納しておき、前記クロストークノイズ検証ステップでは、これらの格納部に格納されているドライバセルの出力駆動抵抗と、レシーバセルの入力端子容量と、信号配線容量とから、該信号配線での温度依存抵抗分布に応じた信号配線間のクロストークノイズを算出することが好ましい。 According to the present invention, in the above circuit operation verification method, from the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit, the output driving resistance of the driver cell, the input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal wiring capacitance And stored in the driver resistance storage unit, the receiver input capacitance storage unit, and the signal wiring capacitance storage unit, respectively, and in the crosstalk noise verification step, the driver cells stored in these storage units It is preferable to calculate the crosstalk noise between the signal wirings according to the temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring from the output driving resistance of the receiver, the input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal wiring capacitance.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記クロストークノイズ検証ステップでは、前記基本レイアウトを示す回路情報に含まれる前記信号配線における温度非依存抵抗分布情報を、前記温度依存抵抗分布導出ステップで算出した該信号配線における温度依存抵抗分布情報に置き換えた前記基本レイアウトを示す回路情報に基づいて、前記ドライバ抵抗格納部とレシーバ入力容量格納部と信号配線容量格納部からそれぞれ取り出した該ドライバ抵抗と該レシーバ入力容量格納部と該信号配線容量から、該信号配線での温度依存クロストークノイズを計算することが好ましい。 According to the present invention, in the circuit operation verification method, in the crosstalk noise verification step, temperature-independent resistance distribution information in the signal wiring included in the circuit information indicating the basic layout is calculated in the temperature-dependent resistance distribution derivation step. Based on the circuit information indicating the basic layout replaced with the temperature-dependent resistance distribution information in the signal wiring, the driver resistance extracted from the driver resistance storage unit, the receiver input capacitance storage unit, and the signal wiring capacitance storage unit, and the It is preferable to calculate the temperature-dependent crosstalk noise in the signal wiring from the receiver input capacitance storage section and the signal wiring capacitance.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記クロストークノイズ検証ステップでは、前記温度依存クロストークノイズの計算結果を、前記基本レイアウトを構成する標準素子毎の温度依存クロストークノイズとしてクロストークノイズ格納部に格納することが好ましい。 According to the present invention, in the circuit operation verification method, in the crosstalk noise verification step, the calculation result of the temperature dependent crosstalk noise is stored as a temperature dependent crosstalk noise for each standard element constituting the basic layout. It is preferable to store in the part.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記クロストーク格納部に格納されている標準素子毎の温度依存クロストークノイズと、該標準素子毎のクロストークの規定値とを比較し、該クロストークノイズが該規定値に違反している信号配線をエラーネットとして検出する違反ネット検出ステップを含むことが好ましい。 In the circuit operation verification method, the present invention compares the temperature-dependent crosstalk noise for each standard element stored in the crosstalk storage section with the specified crosstalk value for each standard element, and It is preferable to include a violation net detection step of detecting a signal wiring whose noise violates the specified value as an error net.
本発明は、上記回路動作検証方法において、前記違反素子検出ステップでは、前記標準素子毎のクロストークの規定値を規定値格納部に格納することが好ましい。 In the circuit operation verification method according to the present invention, preferably, in the violating element detection step, a specified value of crosstalk for each standard element is stored in a specified value storage unit.
本発明に係る制御プログラムは、上記回路動作検証方法の各ステップをコンピュータに実行させるための処理手順が記述されたものであり、そのことにより上記目的が達成される。 The control program according to the present invention describes a processing procedure for causing a computer to execute each step of the circuit operation verification method, thereby achieving the above object.
本発明に係る記憶媒体は、上記制御プログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な可読記憶媒体であり、そのことにより上記目的が達成される。 A storage medium according to the present invention is a computer-readable readable storage medium in which the control program is stored, whereby the above object is achieved.
以下、本発明の作用について説明する。 Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
本発明においては、標準セルの自動配置配線を用いたLSI設計において、あらかじめ求めておいた配線の自己発熱によって生じる熱分布の座標と温度の情報と、別途求めておいた配線材料ごとの配線抵抗の値と、温度変化に対する配線抵抗変化の係数とを参照することにより、配線の自己発熱によって生じる温度上昇を考慮したクロストークノイズ検証を行うことができる。 In the present invention, in LSI design using automatic placement and routing of standard cells, information on the coordinates and temperature of heat distribution generated by self-heating of the wiring obtained in advance, and wiring resistance for each wiring material obtained separately. The crosstalk noise verification can be performed in consideration of the temperature rise caused by the self-heating of the wiring by referring to the value of and the coefficient of the wiring resistance change with respect to the temperature change.
また、本発明においては、配線の自己発熱によって生じる温度上昇を考慮したクロストークノイズ検証の結果、制約違反のあるネットを検出することができ、温度上昇を考慮しなかった場合に検出されなかったネットを違反ネットとして検出することができ、漏れのない高精度な検証を行うことができる。 Further, in the present invention, as a result of crosstalk noise verification considering the temperature rise caused by the self-heating of the wiring, a net with a constraint violation can be detected, and it was not detected when the temperature rise was not taken into consideration. The net can be detected as a violation net, and high-precision verification without leakage can be performed.
さらに、本発明においては、配線の自己発熱によって生じる温度上昇を考慮したクロストークノイズ検証の結果、温度上昇を考慮しなかった場合に過大な見積もりをしたために違反として検出されたネットを違反のないネットとしてふるい落とし、不要なレイアウト修正をなくすことができる。 Further, in the present invention, as a result of crosstalk noise verification considering the temperature rise caused by the self-heating of the wiring, the net detected as a violation is not violated because the overestimation was made when the temperature rise was not taken into account. Sift off as a net, eliminating unnecessary layout modifications.
以上のように、本発明によれば、信号配線(ネット)を分割して得られる複数の分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗を計算する際に、各抵抗素子の自己発熱によって生じる熱を考慮することにより、各抵抗素子の正確な抵抗値を求めることができ、クロストークノイズ検証を行う場合、各抵抗素子の抵抗値を用いてクロストークノイズ量を計算することにより、正確なクロストークノイズ検証を行うことができる。 As described above, according to the present invention, when calculating the resistance of a resistance element, which is the resistance component of a plurality of divided wirings obtained by dividing a signal wiring (net), heat generated by self-heating of each resistance element. Therefore, when crosstalk noise verification is performed, the amount of crosstalk noise is calculated using the resistance value of each resistance element. Talk noise verification can be performed.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る半導体回路動作検証装置(回路動作検証装置)の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor circuit operation verification apparatus (circuit operation verification apparatus) according to
この実施形態1の回路動作検証装置100は、LSI(大規模半導体集積回路)の基本レイアウト情報から、該LSIにおける信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗値とそのLSIチップ上(つまり、マスクレイアウト上)での位置を抽出する抵抗素子情報抽出部(抵抗素子情報導出部)101と、信号配線の抵抗の温度係数を格納する温度係数格納部121と、あらかじめ半導体集積回路(LSI)の熱解析により得られた熱分布情報を格納する熱分布情報格納部122と、該温度係数および熱分布情報に基づいて、該信号配線の自己発熱によって生ずる局所的な温度情報を考慮して、上記各抵抗素子の温度に依存した抵抗値を計算する抵抗値計算部(温度依存抵抗分布導出部)102とを有している。
The circuit
ここで、抵抗素子情報抽出部101は、信号配線の寄生素子抽出ファイルを格納する信号配線情報格納部111と、該格納部111に格納されている信号配線の寄生素子抽出ファイルから、信号配線の抵抗素子情報を抽出する信号配線抵抗素子情報抽出部112と、情報抽出部112により抽出された信号配線の抵抗素子情報を格納する信号配線抵抗素子情報格納部113とを有している。
Here, the resistance element
ここで、上記格納部111は、自動配置配線処理により得られた半導体集積回路の基本レイアウトを示す回路情報(基本レイアウト情報)として、該基本レイアウトにおける信号配線の情報を格納している。また、情報抽出部112は、該格納部111に格納されている情報から、LSIチップにおける信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗値とそのLSIチップ上(つまり、マスクレイアウト上)での位置を抽出する。情報格納部113は、抽出した抵抗素子の位置(座標)と抵抗値とをテーブルT2(図6)として格納している。
Here, the
具体的には、信号配線情報格納部111には、配線生成後のレイアウトに対して、市販のLPE(Layout Parameter Extraction)ツール(寄生回路成分抽出ツール)等を用いて抽出した信号配線の寄生素子抽出ファイルが格納されている。この寄生素子抽出ファイルは、図3に示すような、複数に分割された信号配線の各部分の寄生抵抗としての抵抗素子の接続情報、各抵抗素子の抵抗値、信号配線の寄生容量値、ドライバセルやレシーバセルなどの各セル(図示せず)の接続情報、および、各抵抗素子がレイアウト上で位置する2次元座標情報が格納された標準フォーマットのファイルであり、通常SPEF(Standard parasitic exchanged format)、あるいは、SPF(Standard Parasitic format)と呼ばれるものである。
Specifically, in the signal wiring
信号配線抵抗素子情報格納部113には、上記信号配線情報格納部111から取り出した抵抗素子の座標と抵抗値がテーブルT2として格納されている(図6および図8参照)。
The signal wiring resistance element
ここで、図8は、LSIチップにおける信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子を示す図である。 Here, FIG. 8 is a diagram showing a resistance element which is a resistance component of the divided wiring obtained by dividing the signal wiring in the LSI chip into a plurality of parts.
図8に示すように、LSIチップにおける信号配線(ネット)Nの抵抗成分は、複数の抵抗素子Rv1、Rv2、Rv3、Rv4、・・・により表されている。なお、図8では、X1〜X4は各抵抗素子の一端側の接続ノードを示している。 As shown in FIG. 8, the resistance component of the signal wiring (net) N in the LSI chip is represented by a plurality of resistance elements Rv1, Rv2, Rv3, Rv4,. In FIG. 8, X1 to X4 indicate connection nodes on one end side of each resistance element.
図6は、上記テーブルT2を示す図であり、このテーブルT2は、信号配線における抵抗素子の情報として、その抵抗素子名(Rv1、Rv2、・・・、Rvi、Ra1、・・・、Rai、・・・)と、その位置を示すX座標(Xv1、Xv2、・・・、Xvi、Xa1、・・・、Xai、・・・)およびY座標(Yv1、Yv2、・・・、Yvi、Ya1、・・・、Yai、・・・)と、抵抗(Resv1、Resv2、・・・、Resvi、Resa1、・・・、Resai、・・・)とを含んでいる。 FIG. 6 is a diagram showing the table T2. The table T2 is a table of resistor element names (Rv1, Rv2,..., Rvi, Ra1,... , And the X coordinate (Xv1, Xv2,..., Xvi, Xa1,..., Xai,...) And the Y coordinate (Yv1, Yv2,..., Yvi, Ya1) , ..., Yai, ...) and resistors (Resv1, Resv2, ..., Resvi, Resa1, ..., Resai, ...).
さらに、上記熱分布情報格納部122には、配線生成後のレイアウトに対して、あらかじめ消費電力シミュレーションによって求めておいた配線の消費電流値を発熱源として与え、市販のCADソフト等を用いて熱解析シミュレーションを行うことにより求めた結果が格納されている。例えば、LSIの熱解析シミュレーションの結果が図12に示すようなグラフで表される場合、熱分布情報格納部122には、LSIの熱解析シミュレーションの結果が、図5に示すような各座標と温度の対応表T1として格納されている。
Further, the heat distribution
この対応表(テーブル)T1には、熱分布情報として、LSIにおける位置を示すX座標(X1、Y1)、(X2、Y1)、・・・、(Xi、Y1)、・・・と、その位置での温度(T11、T21、・・・、Ti1、・・・)とを含んでいる。 In this correspondence table (table) T1, as heat distribution information, X coordinates (X1, Y1), (X2, Y1),..., (Xi, Y1),. Temperature at the position (T11, T21,..., Ti1,...).
ここで、図12には、LSIにおける位置(X1、Y1)、(X2、Y1)、(X3、Y1)、・・・、(Xi、Y1)、・・・、(Xn、Y1)における温度T11、T21、T31、・・・、Tn1がグラフで示されている。ただし、図12では、横軸としてX座標のみ示している。また、図5には、LSIにおける位置(X1、Y1)、(X2、Y1)、・・・、(Xi、Y1)、・・・と、温度T11、T21、・・・、Ti1との対応関係がテーブルT1により示されている。 Here, FIG. 12 shows temperatures at positions (X1, Y1), (X2, Y1), (X3, Y1),..., (Xi, Y1),. T11, T21, T31,..., Tn1 are shown in a graph. However, in FIG. 12, only the X coordinate is shown as the horizontal axis. Further, FIG. 5 shows correspondence between positions (X1, Y1), (X2, Y1),..., (Xi, Y1),..., And temperatures T11, T21,. The relationship is shown by table T1.
また、上記温度係数格納部121には、配線の材料ごとに半導体製造上の固有の値である、温度変化に対する抵抗変化の係数が格納されている。
The temperature
図4は抵抗の温度依存性をグラフで示しており、図4におけるρ0は温度T0のときの抵抗で、T0をリファレンス温度とし、温度T0のときの抵抗ρ0は既知であるとする。このとき、温度変化に対する配線抵抗変化が線形で近似することができることは一般によく知られている。即ち、図4に示すように、抵抗の温度依存性を式(6)で表すことができる。ただし、T’は解析する温度、T0はリファレンス温度、r’は温度T’における抵抗値、βは配線の温度係数である。 Figure 4 shows the temperature dependence of the resistance in the graph, in resistance when the [rho 0 is the temperature T 0 in FIG. 4, the T 0 as a reference temperature, resistance [rho 0 at the temperature T 0 are known And At this time, it is generally well known that the wiring resistance change with respect to the temperature change can be approximated linearly. That is, as shown in FIG. 4, the temperature dependence of resistance can be expressed by equation (6). However, T ′ is a temperature to be analyzed, T 0 is a reference temperature, r ′ is a resistance value at the temperature T ′, and β is a temperature coefficient of the wiring.
r’= ρ0(1+β(T’− T0))
= ρ0(1+βT) …(6)
ただし、T(=T’− T0)は温度変化量である。
r ′ = ρ 0 (1 + β (T′−T 0 ))
= Ρ 0 (1 + βT) (6)
However, T (= T′−T 0 ) is a temperature change amount.
また、上記抵抗計算部102は、上述の式(6)を用いて、上記信号配線を構成する抵抗素子の温度に依存した抵抗値を計算する温度依存信号配線抵抗計算部114と、該計算部114で計算された抵抗値を格納する温度依存信号配線抵抗素子情報格納部115とを有している。つまり、抵抗計算部102では、抵抗計算部114が、格納部113に格納されている抵抗素子の位置座標に該当する温度を、格納部122から、また、配線材料に固有の温度係数を、格納部121から読出し、式(6)に従って信号配線の各抵抗素子の温度依存抵抗値を計算する。そして、すべての抵抗素子の、計算した温度依存信号配線抵抗値は格納部115に格納される。
Further, the
この温度依存抵抗情報格納部115には、上述の式(6)を用いて計算された温度変化を考慮した抵抗素子の抵抗値が、該抵抗素子の位置(座標)とともに、テーブルT3として格納されている。
In this temperature-dependent resistance
図7は、上記テーブルT3を示す図であり、このテーブルT3は、信号配線における抵抗素子の情報として、その抵抗素子名(Rv1、Rv2、・・・、Rvi、Ra1、・・・、Rai、・・・)と、その位置を示すX座標(Xv1、Xv2、・・・、Xvi、Xa1、・・・、Xai、・・・)およびY座標(Yv1、Yv2、・・・、Yvi、Ya1、・・・、Yai、・・・)と、抵抗(Res’v1、Res’v2、・・・、Res’vi、Res’a1、・・・、Res’ai、・・・)とを含んでいる。 FIG. 7 is a diagram showing the table T3. The table T3 has information on the resistance elements in the signal wirings. The resistance element names (Rv1, Rv2,..., Rvi, Ra1,... , And the X coordinate (Xv1, Xv2,..., Xvi, Xa1,..., Xai,...) And the Y coordinate (Yv1, Yv2,..., Yvi, Ya1) , ..., Yai, ...) and resistors (Res'v1, Res'v2, ..., Res'vi, Res'a1, ..., Res'ai, ...) It is out.
また、この実施形態1の回路動作検証装置100は、上記基本レイアウト情報における上記各抵抗素子の抵抗値を、配線での温度分布を考慮した抵抗値に置き換えた基本レイアウト情報に基づいて、ネット毎の温度依存クロストークノイズを計算するノイズ計算部(クロストークノイズ検証部)103と、ネット毎の温度依存クロストークノイズを格納するクロストークノイズ格納部(ネット毎の温度依存クロストークノイズ格納部)118と、ネット毎の温度依存クロストークノイズから違反ネットを検出する違反ネット検出部104とを有している。
Further, the circuit
また、回路動作検証装置100は、図13に示す温度依存クロストークノイズ解析用等価回路に関する回路情報を、上記信号配線情報格納部111に格納されている情報から抽出する等価回路情報抽出部(情報抽出部)105を有しており、該情報抽出部105は、等価回路におけるドライバセルAgg1、Vic1の出力抵抗(ドライバ抵抗)を格納する格納部124と、等価回路におけるレシーバセルAgg2、Vic2の入力容量(レシーバ入力容量)を格納する格納部125と、これらのセル間の信号配線の容量を格納する格納部126とを有している。これらの格納部124〜126に格納されている情報は、信号配線情報格納部111に格納されている情報から得られるものである。
Further, the circuit
ここで、上記ノイズ計算部103は、上述の格納部116に格納されている信号配線の寄生素子抽出ファイルと、格納部124に格納されているドライバ抵抗と、格納部125に格納されているレシーバ入力容量と、格納部126に格納されている信号配線容量とを市販のクロストークノイズ解析ツール等に受渡し、クロストークノイズ解析を行う。この市販のクロストークノイズ解析ツールは、これらの情報からネット毎のクロストークノイズを解析するものである。このようにして得られたネット毎の温度依存クロストークノイズ量は、格納部118に格納される。
Here, the
つまり、ノイズ計算部103は、格納部111に格納されている信号配線の寄生素子抽出ファイルにおける各抵抗素子の抵抗値を、格納部115に格納されている各抵抗素子の温度依存抵抗に置き換えて得られる信号配線の寄生素子抽出ファイルを格納する格納部116と、該配線情報格納部116に格納されている抵抗素子の抵抗値に基づいて、クロストーク計算用情報(クロストークノイズ解析用等価回路に関する回路情報)から温度依存クロストークノイズを計算して格納部118に供給する温度依存クロストークノイズ計算部117とを有している。なお、この格納部116は、言い換えると、上記基本レイアウト情報における上記各抵抗素子の抵抗値を、配線での温度分布を考慮した抵抗値に置き換えた基本レイアウト情報を格納している。
That is, the
また、上記違反ネット検出部104は、上述のクロストークノイズ計算の結果得られたネット毎のクロストークノイズ量を、格納部123に格納されている規定値と比較し、クロストークノイズ量が規定値を越えている場合、違反を起こす可能性のあるネットをエラーネット格納部120に格納し、該格納したネットをレイアウト修正の対象とする。
Further, the violation
つまり、上記クロストーク違反検出部104は、ネット毎のクロストークノイズの規定値を格納する規定値格納部123と、該規定値格納部123に格納されているネット毎のクロストークノイズの規定値と、上記格納部118に格納されているネット毎のクロストークノイズとに基づいて、違反を起こす可能性のあるネットの情報をエラーネット格納部120に供給する違反箇所検出部119とを有している。このエラー素子格納部120には、上記格納部118に格納されているクロストークノイズ量が、格納部123に格納されている規定値を越えるネットが、エラーネットとして格納されている。また、ネット毎のクロストークノイズ量の規定値格納部123には、図9に示すテーブルT4のように、すべてのネットNetA、NetB、NetC、・・・、Neti、・・・についてクロストークノイズ量の規定値(許容値)VthA、VthB、VthC、・・・、Vthi、・・・があらかじめ登録されている。該規定値としては、例えば、クロストークノイズによる論理的な誤動作を予防するための閾値、あるいは、クロストークノイズが引き起こす信号遅延の変化が回路の動作タイミングに及ぼす影響を予防するための閾値が設定されている。
That is, the crosstalk
図2は、図1の回路動作検証装置の要部ハード構成例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of a main part of the circuit operation verification apparatus of FIG.
図2において、本実施形態の回路動作検証装置100は、コンピュータシステムで構成されており、各種入力指令を可能とするキーボードやマウス、画面入力装置などの操作入力部2と、各種入力指令に応じて表示画面上に、初期画面、選択誘導画面および処理結果画面などの各種画像を表示可能とする表示部3と、全体的な制御を行う制御手段としてのCPU4(中央演算処理装置)と、CPU4の起動時にワークメモリとして働く一時記憶手段としてのRAM5と、CPU4を動作させるための制御プログラムおよびこれに用いる各種データなどが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体(記憶手段)としてのROM6と、回路動作検証処理における各種データを記憶すると共にこれを参照可能とするためのデータベース7とを有している。
In FIG. 2, the circuit
CPU4は、操作入力部2からの入力指令の他、ROM6内からRAM5内に読み出された制御プログラムおよびこれに用いる各種データに基づいて、前述した信号配線抵抗素子抽出部112と、温度依存信号配線抵抗計算部114と、温度依存クロストークノイズ計算部117と、レイアウトのネット毎のクロストークノイズ量違反箇所の検出部119の機能をそれぞれ実行する。
In addition to the input command from the
ROM6は、ハードディスク、光ディスク、磁気ディスクおよびICメモリなどの可読記録媒体(記憶手段)で構成されている。この制御プログラムおよびこれに用いる各種データは、携帯自在な光ディスク、磁気ディスクおよびICメモリなどからROM6にダウンロードされてもよいし、コンピュータのハードディスクからROM6にダウンロードされてもよいし、無線または有線、インターネットなどを介してROM6にダウンロードされてもよい。
The
図2に示す回路動作検証装置100の要部ハード構成は、図1に示す回路動作検証装置の各部の機能をコンピュータに実行させるための処理手順が記述された制御プログラムをコンピュータ読み取り可能な可読記憶媒体に格納して、コンピュータ(CPU4)により自動的に回路動作検証処理を行うものである。
The hardware configuration of the main part of the circuit
RAM5やデータベース7は、CPU4による回路動作検証処理中に中間データとして生成される各種データを、その都度格納すると共に、必要に応じてこれらを参照可能としている。なお、データベース7はRAM5と一体で同じ記憶手段として構成されていてもよい。
The RAM 5 and the
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
本発明の実施形態による回路動作検証装置により行われる、温度を考慮した高精度なクロストークノイズ計算方法を図1を用いて説明する。 A highly accurate crosstalk noise calculation method taking temperature into account performed by the circuit operation verification apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
この実施形態1のクロストークノイズ計算方法は、配置配線後のレイアウトに対して、信号配線抵抗素子情報を抽出する第1のステップと、温度依存信号配線抵抗素子を計算する第2のステップと、温度依存クロストークノイズを計算する第3のステップと、ゲートセルを繋ぐ信号配線(以下、ネットと呼ぶ)毎にクロストークノイズ量の違反ネットであるか否かを検出する第4のステップとを含んでいる。 The crosstalk noise calculation method according to the first embodiment includes a first step of extracting signal wiring resistance element information for a layout after placement and routing, a second step of calculating a temperature-dependent signal wiring resistance element, A third step of calculating the temperature-dependent crosstalk noise, and a fourth step of detecting whether or not the signal wiring (hereinafter referred to as a net) connecting the gate cells is a crosstalk noise violation net. It is out.
以下、本実施形態1の動作について詳しく説明する。 Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described in detail.
図1に示す回路動作検証装置100において、熱分布情報格納部122には、あらかじめ消費電力シミュレーションによって求めておいた配線の消費電流値を発熱源として与え、熱解析シミュレーションを行うことにより求めた熱分布情報が格納されている。ここで、熱分布情報とは、LSIの回路レイアウト上での座標と当該座標での温度を示すものである。
In the circuit
上記回路動作検証装置100では、情報抽出部112が、信号配線の抵抗素子情報として、信号配線情報格納部111から抵抗素子のレイアウト上の位置座標とその抵抗値を抽出し、該信号配線抵抗素子情報を情報格納部113に格納しておく(第1のステップ)。
In the circuit
上記回路動作検証装置100では、抵抗計算部114が上記第1のステップで格納された抵抗素子の抵抗値に対して、温度依存を考慮した抵抗計算を行う。このとき、格納部121に格納されている、温度依存抵抗計算に必要な配線の温度依存係数が参照される。また、信号配線抵抗素子の温度としては、熱分布情報格納部122に格納されている情報が参照される。抵抗計算部114は、このようにして計算された温度依存信号配線抵抗素子情報を温度依存信号配線抵抗素子情報格納部115に格納しておく(第2のステップ)。
In the circuit
上記回路動作検証装置100では、上記第2のステップで算出した信号配線抵抗は、信号配線情報格納部116に上記信号配線情報格納部111と同様のフォーマットで格納されており、このフォーマットは市販のCADソフトであるクロストークノイズ検証ツールが読込み可能なフォーマットである。そして、クロストークノイズ計算部117は、信号配線情報格納部116に格納されている温度を考慮した信号配線情報と、信号配線情報格納部111から取り出して格納部124〜126に格納されているドライバ抵抗、レシーバ入力容量、信号配線容量とを市販のCADソフトであるクロストークノイズ検証ツールに与えて、レイアウトの各ネット毎の温度依存クロストークノイズを計算する(第3のステップ)。また、第3ステップで得られたレイアウトのネット毎の温度依存クロストークノイズ量は格納部118に格納しておく。
In the circuit
上記回路動作検証装置100では、検出部119は、上記第3のステップで計算したセルあるいはブロック毎の温度依存クロストークノイズ量を、別途格納部123に格納しておいたネット毎のクロストークノイズ量の規定値と比較し、違反しているネットを取り出し、該ネットの情報を格納部120に格納する。
In the circuit
以上の第1〜第4のステップにより、配線抵抗の温度上昇を考慮した高精度で漏れのないクロストークノイズ検証を行うことが可能である。 Through the above first to fourth steps, it is possible to perform crosstalk noise verification with high accuracy and no leakage considering the temperature rise of the wiring resistance.
本発明にかかる配線の自己発熱によって生じる温度変化を考慮した信号配線のクロストークノイズを検証する回路動作検証装置100によれば、次の効果を期待できる。
According to the circuit
標準セルの自動配置配線を用いたLSI設計において、あらかじめ求めておいた配線の自己発熱によって生じる熱分布の座標と温度の情報と、別途求めておいた配線材料ごとの配線抵抗の値(基準温度、たとえば常温の25℃などでの抵抗値)と、温度変化に対する配線抵抗変化の係数とを参照することにより、配線の自己発熱によって生じる温度上昇を考慮したクロストークノイズ検証を行うことができる。 In LSI design using automatic placement and routing of standard cells, information on the heat distribution coordinates and temperature generated by the self-heating of the wiring obtained in advance, and the wiring resistance value for each wiring material obtained separately (reference temperature) For example, crosstalk noise verification considering temperature rise caused by self-heating of the wiring can be performed by referring to the resistance value at a normal temperature of 25 ° C.) and the coefficient of the wiring resistance change with respect to the temperature change.
また、本発明によれば、配線の自己発熱によって生じる温度上昇を考慮したクロストークノイズ検証の結果、制約違反のあるネットを検出することができ、温度上昇を考慮しなかった場合に検出されなかったネットを違反ネットとして検出することができ、漏れのない高精度な検証を行うことができる。 Further, according to the present invention, as a result of crosstalk noise verification considering the temperature rise caused by the self-heating of the wiring, a net with a constraint violation can be detected and is not detected when the temperature rise is not considered. Nets can be detected as violation nets, and high-precision verification without leakage can be performed.
さらに、本発明によれば、配線の自己発熱によって生じる温度上昇を考慮したクロストークノイズ検証の結果、温度上昇を考慮しなかった場合に過大な見積もりをしたために違反として検出されたネットを違反のないネットとしてふるい落とし、不要なレイアウト修正をなくすことができる。 Further, according to the present invention, as a result of crosstalk noise verification considering the temperature rise caused by the self-heating of the wiring, the net detected as a violation because the overestimation was made when the temperature rise was not taken into account. Sift out as no net and eliminate unnecessary layout modifications.
本発明の効果の精度の改善を表す例を、図13と図14を用いて示す。 An example showing improvement in the accuracy of the effect of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
標準セルの自動配置配線を用いて設計したレイアウトデータに対し、該レイアウトデータに含まれる回路素子として図13に示すような攻撃側/被害側のドライバセルとそれらに繋がる抵抗素子、容量素子、レシーバセルを考える。 With respect to layout data designed using automatic placement and routing of standard cells, as the circuit elements included in the layout data, driver / damage driver cells as shown in FIG. 13 and resistance elements, capacitive elements, and receivers connected to them are shown. Think of a cell.
図13において、攻撃側のドライバセルAgg1、被害側のドライバセルVic1、攻撃側のレシーバセルAgg2、被害側のレシーバセルはいずれもインバータセルである。また、NetAは被害側の配線素子(ネット)、NetBは攻撃側の配線素子(ネット)である。さらに、攻撃側の配線素子(ネット)NetAは、直列接続の抵抗素子Ra1、Ra2、Ra3で表される抵抗成分と、複数の対基板容量素子Ca1、Ca2、Ca3で表される容量成分とを有している。被害側の配線素子(ネット)についても同様に、直列接続の抵抗素子Rv1、Rv2、Rv3で表される抵抗成分と、複数の対基板容量素子Cv1、Cv2、Cv3で表される容量成分とを有している。また、攻撃側の配線素子と被害側の配線素子との間には、容量素子Ccで表されるカップリング容量が形成されている。 In FIG. 13, the attack side driver cell Agg1, the victim side driver cell Vic1, the attack side receiver cell Agg2, and the victim side receiver cell are all inverter cells. NetA is a damaged wiring element (net), and NetB is an attacking wiring element (net). Further, the attack-side wiring element (net) NetA includes a resistance component represented by series-connected resistance elements Ra1, Ra2, and Ra3, and a capacitance component represented by a plurality of substrate capacitive elements Ca1, Ca2, and Ca3. Have. Similarly, for the wiring element (net) on the damage side, a resistance component represented by series-connected resistance elements Rv1, Rv2, and Rv3 and a capacitance component represented by a plurality of substrate capacitive elements Cv1, Cv2, and Cv3 are provided. Have. In addition, a coupling capacitance represented by a capacitive element Cc is formed between the attack-side wiring element and the damage-side wiring element.
ここで、攻撃側のドライバセルAgg1は攻撃側の配線素子NetBを駆動し、該配線素子を介して攻撃側のレシーバセルAgg2に信号を出力するものであり、被害側のドライバセルVic1は被害側の配線素子NetAを駆動し、該配線素子を介して被害側のレシーバセルVic2に信号を出力するものである。 Here, the attack-side driver cell Agg1 drives the attack-side wiring element NetB and outputs a signal to the attack-side receiver cell Agg2 via the wiring element. The victim-side driver cell Vic1 The wiring element NetA is driven, and a signal is output to the receiver cell Vic2 on the damage side via the wiring element.
図14は、別途求めておいた熱分布から信号配線(ネット)の抵抗素子に相当する温度を参照し、温度依存抵抗計算を行った結果、その温度に最大30%の抵抗変化がある場合の、従来手法によるNetAのクロストークノイズと本発明によるNetAのクロストークノイズとを表したものである。 FIG. 14 shows a case where a temperature-dependent resistance calculation is performed by referring to a temperature corresponding to a resistance element of a signal wiring (net) from a separately obtained heat distribution, and as a result, there is a maximum 30% resistance change in the temperature. FIG. 4 shows NetA crosstalk noise according to a conventional method and NetA crosstalk noise according to the present invention.
具体的には、以下に示すケース(1)とケース(2)は、回路構成が同じであり、ネットにおける温度分布が異なるケースであり、ケース(1)とケース(2)とを比べると、信号配線(ネット)における温度分布の違いは、該ネットを構成する抵抗素子で最大30%の抵抗変化が生ずるものとなっている。 Specifically, case (1) and case (2) shown below are cases where the circuit configuration is the same and the temperature distribution in the net is different. When comparing case (1) and case (2), The difference in temperature distribution in the signal wiring (net) causes a resistance change of 30% at the maximum in the resistance elements constituting the net.
この場合、従来手法によるクロストークノイズ量がケース(1)及び(2)のいずれについても、24mvであるのに対し、本発明によるクロストークノイズ量は、ケース(1)では26.2mv、ケース(2)では21.9mvとなる。つまり、従来手法ではケース(1)ではクロストークノイズを2.2mv過小に、また、ケース(2)では2.1mv過大に見積もっていたことがわかる。 In this case, the crosstalk noise amount according to the conventional method is 24 mv in both cases (1) and (2), whereas the crosstalk noise amount according to the present invention is 26.2 mv in case (1). In (2), it is 21.9 mv. That is, it can be seen that in the conventional method, the crosstalk noise was estimated to be under 2.2 mv in case (1), and over 2.1 mv in case (2).
このように本実施形態では、配線抵抗素子の抵抗を計算する際に配線の自己発熱によって生じる熱を考慮することにより、正確な抵抗値を求めることができ、クロストークノイズ検証を行う場合、この抵抗値を用いてクロストークノイズ量を計算することにより、正確なクロストークノイズ検証を行うことができる。 Thus, in the present embodiment, an accurate resistance value can be obtained by considering the heat generated by the wiring self-heating when calculating the resistance of the wiring resistance element. Accurate crosstalk noise verification can be performed by calculating the amount of crosstalk noise using the resistance value.
また、上記実施形態1の回路動作検証装置は、半導体集積回路を製造する方法において用いることができる。 In addition, the circuit operation verification apparatus of the first embodiment can be used in a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit.
具体的には、このような半導体集積回路の製造方法は、回路情報に基づいて得られたマスクパターンを用いて半導体集積回路を製造する方法であって、該回路情報は、基準温度で動作するよう回路設計された半導体集積回路の回路構成を示す温度非依存回路情報を、実施形態1の回路動作検証装置100による回路動作検証処理により、前記配線の自己発熱によるクロストークノイズを反映するよう変更して得られた温度依存回路情報としたものである。
Specifically, such a semiconductor integrated circuit manufacturing method is a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit using a mask pattern obtained based on circuit information, and the circuit information operates at a reference temperature. The temperature-independent circuit information indicating the circuit configuration of the semiconductor integrated circuit designed as described above is changed to reflect the crosstalk noise due to the self-heating of the wiring by the circuit operation verification process by the circuit
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した非特許文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable embodiment of this invention, this invention should not be limited and limited to this embodiment. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments of the present invention. It is understood that the non-patent literature cited in the present specification should be incorporated by reference into the present specification in the same manner as the content itself is specifically described in the present specification. .
本発明は、回路動作検証装置、半導体集積回路の製造方法、回路動作検証方法、制御プログラム、及び記録媒体の分野において、配線抵抗素子の抵抗を計算する際に配線の自己発熱によって生じる熱を考慮して、正確なクロストークノイズ検証を行うことができるものであり、標準素子の自動配置配線を用いたLSI(大規模半導体集積回路)の設計では、LSIの性能や設計期間が回路動作検証の精度に左右されることから、このようなLSIの設計において有用なものである。 The present invention considers heat generated by wiring self-heating when calculating the resistance of a wiring resistance element in the field of circuit operation verification apparatus, semiconductor integrated circuit manufacturing method, circuit operation verification method, control program, and recording medium. Thus, accurate crosstalk noise verification can be performed, and in LSI (Large-Scale Semiconductor Integrated Circuit) design using automatic placement and routing of standard elements, the performance and design period of the LSI are subject to circuit operation verification. Since it depends on the accuracy, it is useful in designing such an LSI.
2 操作部
3 表示分
4 CPU
5 RAM
6 ROM
7 データベース
100 回路動作検証装置
101 配線情報抽出部
102 抵抗値計算部
103 クロストークノイズ計算部
104 違反ネット検出部
105 等価回路情報抽出部
111 信号配線情報格納部
112 信号配線抵抗素子情報抽出部
113 信号配線抵抗素子情報格納部
114 温度依存信号配線抵抗計算部
115 温度依存信号配線抵抗素子情報格納部
116 温度依存信号配線情報格納部
117 温度依存クロストークノイズ計算部
118 温度依存クロストークノイズ格納部
119 クロストークノイズ違反箇所検出部
120 違反ネット格納部
121 温度係数格納部
122 熱分布情報格納部
123 規定値格納部
124 ドライバ抵抗格納部
125 レシーバ入力容量格納部
126 信号配線容量格納部
2
5 RAM
6 ROM
DESCRIPTION OF
Claims (23)
該半導体集積回路の基本レイアウトを示す回路情報および該半導体集積回路における熱分布を示す熱分布情報から、該信号配線での熱分布に依存した該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する温度依存抵抗分布導出部と、
該信号配線での温度依存抵抗分布に応じた信号配線間のクロストークノイズを算出するクロストークノイズ検証部とを備えた回路動作検証装置。 A circuit operation verification device that verifies whether or not a semiconductor integrated circuit having a plurality of circuit elements malfunctions due to crosstalk noise between adjacent signal wirings in the circuit,
Temperature dependence for calculating a temperature dependent resistance distribution in the signal wiring depending on the heat distribution in the signal wiring from circuit information indicating a basic layout of the semiconductor integrated circuit and heat distribution information indicating heat distribution in the semiconductor integrated circuit A resistance distribution deriving unit;
A circuit operation verification apparatus comprising: a crosstalk noise verification unit that calculates crosstalk noise between signal wirings according to a temperature-dependent resistance distribution in the signal wirings.
前記熱分布情報として、前記信号配線の抵抗によるエネルギー消費が該信号配線の内部に熱を発生させて該信号配線の温度上昇に繋がる現象である配線の自己発熱による熱分布情報を格納する熱分布情報格納部を有し、
前記温度依存抵抗分布導出部は、該熱分布情報格納部に格納されている熱分布情報に基づいて、該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する回路動作検証装置。 In the inspection circuit operation proof device according to claim 1,
As the heat distribution information, heat distribution for storing heat distribution information due to self-heating of the wiring, which is a phenomenon in which energy consumption due to resistance of the signal wiring generates heat inside the signal wiring and leads to a temperature rise of the signal wiring An information storage unit,
The temperature-dependent resistance distribution derivation unit is a circuit operation verification device that calculates a temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring based on heat distribution information stored in the heat distribution information storage unit.
前記半導体集積回路の信号配線情報として、該半導体集積回路内の信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗値と位置情報とを導出する抵抗素子情報導出部を備え、
該抵抗素子情報導出部は、
前記基本レイアウトを示す回路情報として該半導体集積回路の信号配線情報を格納する信号配線情報格納部と、
該信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、該抵抗素子の抵抗値と位置情報とを抽出する抵抗素子情報抽出部と、
該抽出された抵抗素子の抵抗値と位置情報とを格納する抵抗素子情報格納部とを有し、
該温度依存抵抗分布導出部は、該抵抗素子情報格納部に格納されている該抵抗素子の抵抗値と位置情報とに基づいて該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する回路動作検証装置。 The circuit operation verification device according to claim 1,
A resistance element information deriving unit for deriving a resistance value and position information of a resistance element which is a resistance component of a divided wiring obtained by dividing a signal wiring in the semiconductor integrated circuit into a plurality of signal wiring information of the semiconductor integrated circuit With
The resistance element information deriving unit
A signal wiring information storage unit for storing signal wiring information of the semiconductor integrated circuit as circuit information indicating the basic layout;
A resistance element information extraction unit that extracts the resistance value and position information of the resistance element from the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit;
A resistance element information storage unit that stores the resistance value and position information of the extracted resistance element;
The temperature-dependent resistance distribution deriving unit calculates a temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring based on a resistance value and position information of the resistance element stored in the resistance element information storage unit.
前記温度依存抵抗分布導出部は、
前記熱分布情報格納部に格納されている前記信号配線での熱分布情報から算出した該信号配線での温度依存抵抗分布を格納する温度依存抵抗素子情報格納部を有する回路動作検証装置。 In the circuit operation verification device according to claim 2,
The temperature dependent resistance distribution deriving unit is:
A circuit operation verification apparatus having a temperature-dependent resistance element information storage unit that stores a temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring calculated from heat distribution information in the signal wiring stored in the heat distribution information storage unit.
配線材料固有の抵抗変動を示す温度係数を格納する温度係数格納部を有し、
前記温度依存抵抗分布導出部は、前記各抵抗素子の温度と、該各抵抗素子の基準温度との差分に、該温度係数格納部に格納されている温度係数を掛けて、該各抵抗素子の温度を考慮した温度依存抵抗値を計算する抵抗計算部を有する回路動作検証装置。 In the circuit operation verification apparatus according to claim 3,
It has a temperature coefficient storage unit that stores a temperature coefficient indicating resistance variation inherent to the wiring material,
The temperature-dependent resistance distribution deriving unit multiplies the difference between the temperature of each resistive element and the reference temperature of each resistive element by the temperature coefficient stored in the temperature coefficient storing unit, and A circuit operation verification apparatus having a resistance calculation unit that calculates a temperature-dependent resistance value in consideration of temperature.
前記信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、ドライバセルの出力駆動抵抗と、レシーバセルの入力端子容量と、信号配線容量とを取り出す情報抽出部を備え、
該情報抽出部は、
該ドライバセルの出力駆動抵抗を格納するドライバ抵抗格納部と、
該レシーバセルの入力端子容量を格納するレシーバ入力容量格納部と、
該信号配線容量を格納する信号配線容量格納部とを有し、
該ドライバセルの出力駆動抵抗、該レシーバセルの入力端子容量、および該信号配線容量を、それぞれの格納部から前記クロストークノイズ検証部へ受け渡す回路動作検証装置。 The circuit operation verification device according to claim 1,
An information extraction unit that extracts the output driving resistance of the driver cell, the input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal wiring capacitance from the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit;
The information extraction unit
A driver resistance storage section for storing the output drive resistance of the driver cell;
A receiver input capacity storage for storing the input terminal capacity of the receiver cell;
A signal wiring capacity storage unit for storing the signal wiring capacity;
A circuit operation verification device that transfers the output drive resistance of the driver cell, the input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal wiring capacitance from each storage unit to the crosstalk noise verification unit.
前記クロストークノイズ検証部は、
前記基本レイアウトを示す回路情報に含まれる前記信号配線における温度非依存抵抗分布情報を、前記温度依存抵抗分布導出部で算出した該信号配線における温度依存抵抗分布情報に置き換えた前記基本レイアウトを示す回路情報に基づいて、前記ドライバ抵抗格納部と前記レシーバ入力容量格納部と前記信号配線容量格納部からそれぞれ取り出した該ドライバ抵抗と該レシーバ入力容量と該信号配線容量から、該信号配線での温度依存クロストークノイズを計算する回路動作検証装置。 In the circuit operation verification device according to claim 6,
The crosstalk noise verification unit
The circuit showing the basic layout in which the temperature-independent resistance distribution information in the signal wiring included in the circuit information showing the basic layout is replaced with the temperature-dependent resistance distribution information in the signal wiring calculated by the temperature-dependent resistance distribution deriving unit. Based on the information, the driver resistance, the receiver input capacitance, and the signal wiring capacitance extracted from the driver resistance storage unit, the receiver input capacitance storage unit, and the signal wiring capacitance storage unit, respectively, and the temperature dependence in the signal wiring Circuit operation verification device that calculates crosstalk noise.
前記クロストークノイズ検証部では、前記温度依存クロストークノイズの計算結果を、前記基本レイアウトを構成する標準素子毎の温度依存クロストークノイズとして格納するクロストークノイズ格納部を有する回路動作検証装置。 In the circuit operation verification apparatus according to claim 7,
The crosstalk noise verification unit includes a crosstalk noise storage unit that stores a calculation result of the temperature dependent crosstalk noise as temperature dependent crosstalk noise for each standard element constituting the basic layout.
前記クロストークノイズ格納部に格納されている信号配線毎の温度依存クロストークノイズと、該信号配線毎のクロストークの規定値とを比較し、該クロストークノイズが該規定値に違反している信号配線をエラーネットとして検出する違反ネット検出部を備えた回路動作検証装置。 The circuit operation verification apparatus according to claim 8,
The temperature-dependent crosstalk noise for each signal wiring stored in the crosstalk noise storage unit is compared with the specified crosstalk value for each signal wiring, and the crosstalk noise violates the specified value. A circuit operation verification apparatus including a violation net detection unit that detects a signal wiring as an error net.
前記違反ネット検出部は、前記信号配線毎のクロストークの規定値を格納する規定値格納部を有する回路動作検証装置。 In the circuit operation verification apparatus according to claim 9,
The violation net detection unit is a circuit operation verification device having a specified value storage unit for storing a specified value of crosstalk for each signal wiring.
該回路情報は、基準温度で動作するよう回路設計された半導体集積回路の回路構成を示す温度非依存回路情報を、請求項1〜10のいずれかに記載の回路動作検証装置による回路動作検証処理により、前記配線の自己発熱によるクロストークノイズを反映するよう変更して得られた温度依存回路情報である半導体集積回路の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit using a mask pattern obtained based on circuit information,
11. The circuit operation verification process by the circuit operation verification apparatus according to claim 1, wherein the circuit information includes temperature-independent circuit information indicating a circuit configuration of a semiconductor integrated circuit designed to operate at a reference temperature. Thus, a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit, which is temperature-dependent circuit information obtained by changing to reflect crosstalk noise due to self-heating of the wiring.
該半導体集積回路の基本レイアウトを示す回路情報および該半導体集積回路における熱分布を示す熱分布情報から、該信号配線での熱分布に依存した該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する温度依存抵抗分布導出ステップと、
該信号配線での温度依存抵抗分布に応じた信号配線間のクロストークノイズを算出するクロストークノイズ算出ステップとを含む回路動作検証方法。 A circuit operation verification method for verifying whether a semiconductor integrated circuit having a plurality of circuit elements malfunctions due to crosstalk noise between adjacent signal wires in the circuit,
Temperature dependence for calculating a temperature dependent resistance distribution in the signal wiring depending on the heat distribution in the signal wiring from circuit information indicating a basic layout of the semiconductor integrated circuit and heat distribution information indicating heat distribution in the semiconductor integrated circuit A resistance distribution derivation step;
A circuit operation verification method including a crosstalk noise calculation step of calculating crosstalk noise between signal wirings according to a temperature-dependent resistance distribution in the signal wirings.
前記熱分布情報として、前記信号配線の抵抗によるエネルギー消費が該信号配線の内部に熱を発生させて該信号配線の温度上昇に繋がる現象である配線の自己発熱による熱分布情報を熱分布情報格納部に格納しておき、
前記温度依存抵抗分布導出ステップでは、該熱分布情報格納部に格納されている熱分布情報に基づいて、該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 12,
As the heat distribution information, heat distribution information is stored as heat distribution information due to self-heating of the wiring, which is a phenomenon in which energy consumption due to the resistance of the signal wiring generates heat inside the signal wiring and leads to a temperature rise of the signal wiring. Stored in the department,
In the temperature dependent resistance distribution derivation step, a circuit operation verification method for calculating a temperature dependent resistance distribution in the signal wiring based on heat distribution information stored in the heat distribution information storage unit.
前記半導体集積回路の信号配線情報として、該半導体集積回路内の信号配線を複数に分割して得られる分割配線の抵抗成分である抵抗素子の抵抗値と位置情報とを導出する抵抗素子情報導出ステップを含み、
前記抵抗素子情報導出ステップでは、
前記基本レイアウトを示す回路情報として信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、該抵抗素子の抵抗値と位置情報とを抽出して抵抗素子情報格納部に格納し、
該温度依存抵抗分布導出ステップでは、該抵抗素子情報格納部に格納されている該抵抗素子の抵抗値と位置情報とに基づいて該信号配線での温度依存抵抗分布を算出する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 12,
A resistance element information deriving step for deriving a resistance value and position information of a resistance element that is a resistance component of a divided wiring obtained by dividing the signal wiring in the semiconductor integrated circuit into a plurality of signal wiring information of the semiconductor integrated circuit Including
In the resistance element information deriving step,
From the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit as circuit information indicating the basic layout, the resistance value and position information of the resistance element are extracted and stored in the resistance element information storage unit,
In the temperature dependent resistance distribution deriving step, a circuit operation verification method for calculating a temperature dependent resistance distribution in the signal wiring based on a resistance value and position information of the resistance element stored in the resistance element information storage unit.
前記温度依存抵抗分布導出ステップでは、前記熱分布情報格納部に格納されている前記信号配線での熱分布情報から算出した該信号配線での温度依存抵抗分布を温度依存抵抗素子情報格納部に格納する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 13,
In the temperature dependent resistance distribution derivation step, the temperature dependent resistance distribution in the signal wiring calculated from the heat distribution information in the signal wiring stored in the heat distribution information storage section is stored in the temperature dependent resistance element information storage section. Circuit operation verification method.
前記温度依存抵抗分布導出ステップは、前記各抵抗素子の温度と、該各抵抗素子の基準温度との差分に、該温度係数格納部に格納されている温度係数を掛けて、該各抵抗素子の温度を考慮した温度依存抵抗値を計算する抵抗計算ステップを有する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 14,
In the temperature-dependent resistance distribution derivation step, the difference between the temperature of each resistance element and the reference temperature of each resistance element is multiplied by the temperature coefficient stored in the temperature coefficient storage unit, A circuit operation verification method including a resistance calculation step for calculating a temperature-dependent resistance value in consideration of temperature.
前記信号配線情報格納部に格納されている半導体集積回路の信号配線情報から、ドライバセルの出力駆動抵抗と、レシーバセルの入力端子容量と、信号配線容量とを取り出して、それぞれドライバ抵抗格納部と、レシーバ入力容量格納部と、信号配線容量格納部とに格納しておき、
前記クロストークノイズ検証ステップでは、これらの格納部に格納されているドライバセルの出力駆動抵抗と、レシーバセルの入力端子容量と、信号配線容量とから、該信号配線での温度依存抵抗分布に応じた信号配線間のクロストークノイズを算出する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 12,
From the signal wiring information of the semiconductor integrated circuit stored in the signal wiring information storage unit, the output driving resistance of the driver cell, the input terminal capacitance of the receiver cell, and the signal wiring capacitance are extracted, and the driver resistance storage unit, , Store in the receiver input capacity storage section and the signal wiring capacity storage section,
In the crosstalk noise verification step, according to the temperature-dependent resistance distribution in the signal wiring from the output driving resistance of the driver cell, the input terminal capacity of the receiver cell, and the signal wiring capacity stored in these storage units. A circuit operation verification method for calculating crosstalk noise between signal lines.
前記クロストークノイズ検証ステップでは、前記基本レイアウトを示す回路情報に含まれる前記信号配線における温度非依存抵抗分布情報を、前記温度依存抵抗分布導出ステップで算出した該信号配線における温度依存抵抗分布情報に置き換えた前記基本レイアウトを示す回路情報に基づいて、前記ドライバ抵抗格納部とレシーバ入力容量格納部と信号配線容量格納部からそれぞれ取り出した該ドライバ抵抗と該レシーバ入力容量格納部と該信号配線容量から、該信号配線での温度依存クロストークノイズを計算する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 17,
In the crosstalk noise verification step, the temperature-independent resistance distribution information in the signal wiring included in the circuit information indicating the basic layout is converted into the temperature-dependent resistance distribution information in the signal wiring calculated in the temperature-dependent resistance distribution derivation step. Based on the circuit information indicating the replaced basic layout, from the driver resistance, the receiver input capacitance storage unit, and the signal wiring capacitance storage unit, the driver resistance, the receiver input capacitance storage unit, and the signal wiring capacitance, respectively. A circuit operation verification method for calculating temperature-dependent crosstalk noise in the signal wiring.
前記クロストークノイズ検証ステップでは、前記温度依存クロストークノイズの計算結果を、前記基本レイアウトを構成する標準素子毎の温度依存クロストークノイズとしてクロストークノイズ格納部に格納する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 18,
A circuit operation verification method in which, in the crosstalk noise verification step, a calculation result of the temperature dependent crosstalk noise is stored in a crosstalk noise storage unit as temperature dependent crosstalk noise for each standard element constituting the basic layout.
前記クロストーク格納部に格納されている標準素子毎の温度依存クロストークノイズと、該標準素子毎のクロストークの規定値とを比較し、該クロストークノイズが該規定値に違反している信号配線をエラーネットとして検出する違反ネット検出ステップを含む回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 19,
A temperature-dependent crosstalk noise for each standard element stored in the crosstalk storage unit is compared with a specified value of crosstalk for each standard element, and the signal in which the crosstalk noise violates the specified value A circuit operation verification method including a violation net detection step of detecting a wiring as an error net.
前記違反素子検出ステップでは、前記標準素子毎のクロストークの規定値を規定値格納部に格納する回路動作検証方法。 The circuit operation verification method according to claim 20,
In the violation element detection step, a circuit operation verification method for storing a specified value of crosstalk for each standard element in a specified value storage unit.
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