專利名稱：半導(dǎo)體元件布局設(shè)計(jì)裝置、布局設(shè)計(jì)方法和布局設(shè)計(jì)程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)半導(dǎo)體集成電路的元件進(jìn)行布局的布局設(shè)計(jì)裝置、布局設(shè)計(jì)方法和布局設(shè)計(jì)程序。
背景技術(shù)：
作為把半導(dǎo)體集成電路應(yīng)用于模擬電路時(shí)的要求，能列舉出減小補(bǔ)償電壓或增益的偏移。當(dāng)把模擬電路中包含的元件布局時(shí)，通過使用布局工具對(duì)特定的元件進(jìn)行對(duì)指定，抑制由這些對(duì)指定元件的特性偏移引起的電路特性不良。
這里，對(duì)是指模擬電路的布局設(shè)計(jì)時(shí)，比精度成為問題的元件的對(duì)或組。例如關(guān)于電流反射鏡電路或差動(dòng)放大電路等中使用的雙極晶體管或電阻，當(dāng)有必要選擇具有相似特性的元件時(shí)，進(jìn)行元件的對(duì)指定。這時(shí)，要求基極-發(fā)射極之間電壓VBE的比精度為數(shù)mV以下、電阻的比精度為數(shù)％以下。
為了實(shí)現(xiàn)這些比精度，有必要進(jìn)行元件的布局，使成對(duì)的元件在半導(dǎo)體芯片內(nèi)的接近區(qū)域中向同一方向配置。通過將對(duì)指定的元件向同一方向配置在接近的區(qū)域中，能避免制造工藝的偏移引起的同一晶片內(nèi)元件特性或尺寸的偏移或從周邊受到的熱和噪聲的影響變?yōu)椴痪鶆颉?br> 在半導(dǎo)體集成電路中，如圖19和圖20所示，在半導(dǎo)體襯底上形成晶體管、電阻、電容等元件。各元件形成在由半導(dǎo)體襯底10表面的分離層12分離的外延層即稱作島14的區(qū)域內(nèi)。分離層12電連接在半導(dǎo)體襯底10上，在半導(dǎo)體集成電路中為最低電位(GND)。即島14內(nèi)的電位維持在比分離層12的電位還高。
當(dāng)島14內(nèi)的電位比分離層12的電位還低時(shí)，在半導(dǎo)體集成電路內(nèi)構(gòu)成電路圖中不存在的寄生元件，由于該寄生元件，有可能進(jìn)行預(yù)想不到的動(dòng)作。結(jié)果，產(chǎn)生半導(dǎo)體集成電路不正確地工作，無法發(fā)揮所要求的性能這樣的問題。因此，島14和分離層12的電位必須總維持正確的關(guān)系。
這里，就半導(dǎo)體集成電路中頻繁使用的元件的結(jié)構(gòu)加以說明。圖19(a)是NPN晶體管的平面圖和剖視圖。NPN晶體管在半導(dǎo)體襯底10上隔著N型掩埋區(qū)16層疊的N型外延層內(nèi)形成。外延層通過添加了高濃度P型雜質(zhì)的P+分離層12包圍周圍，構(gòu)成島14。在島14中形成有N型集電區(qū)18、P型基區(qū)20和基區(qū)20內(nèi)的N型發(fā)射區(qū)22。
圖19(b)是橫型PNP晶體管的平面圖和剖視圖。橫型PNP晶體管在半導(dǎo)體襯底10上隔著N型掩埋區(qū)16層疊的N型外延層內(nèi)形成。外延層通過高濃度的P+分離層12包圍周圍，構(gòu)成島14。島14成為N型基區(qū)20，向該島14內(nèi)添加P型雜質(zhì)，形成集電區(qū)18和發(fā)射區(qū)22。
圖19(c)是縱型PNP晶體管的平面圖和剖視圖?？v型PNP晶體管在半導(dǎo)體襯底10上隔著N型的掩埋區(qū)16和P型的掩埋區(qū)24層疊的外延層內(nèi)形成。外延層通過高濃度的P+分離層12包圍周圍，構(gòu)成島14。在縱型PNP晶體管中，還包圍該島14的內(nèi)側(cè)形成高濃度的P+集電區(qū)18。把由該集電區(qū)18包圍的區(qū)域作為N型的基區(qū)20，在該基區(qū)20內(nèi)形成P型的發(fā)射區(qū)22。
圖20是電阻的平面圖和剖視圖。電阻在半導(dǎo)體襯底10上隔著N型的掩埋區(qū)16層疊的外延層內(nèi)形成。外延層通過高濃度的P+分離層12包圍周圍，構(gòu)成島14。在島14內(nèi)形成成為電阻體的P型電阻層24。在島14即N型外延層中設(shè)置電極，把該電極維持在比配置在島14內(nèi)的電阻的端子電壓中最高的電壓還高的電位。這樣，把設(shè)置在島14中的電極稱作吊電極25，把吊電極25的電位稱作吊電位。
如上所述，構(gòu)成半導(dǎo)體集成電路的各元件形成在由P+分離層12包圍的島14內(nèi)。這時(shí)，通過把進(jìn)行對(duì)指定的元件配置在同一島14內(nèi)，能避免制造過程引起的晶片內(nèi)的元件特性偏移的影響。此外，當(dāng)不是進(jìn)行對(duì)指定的元件時(shí)，進(jìn)行把滿足給定條件的多個(gè)元件配置在同一島14內(nèi)的島化，通過把由分離層12劃分的島14的電位保持一定，能與其他島14進(jìn)行電隔離，能穩(wěn)定進(jìn)行電路動(dòng)作。有時(shí)也能取得減小半導(dǎo)體芯片的尺寸的優(yōu)點(diǎn)。
特開平5-218202號(hào)公報(bào)可是，在以往的布局設(shè)計(jì)中，進(jìn)行元件的對(duì)指定，或把多個(gè)元件配置的同一島中時(shí)，存在以下的問題。
1.因?yàn)榘雽?dǎo)體集成電路中使用的元件多種多樣，所以有必要進(jìn)行對(duì)指定的元件的組合龐大，容易發(fā)生對(duì)指定的錯(cuò)誤或忘記指定引起的電路特性不良。
2.在布局作業(yè)中進(jìn)行對(duì)指定的元件群總有必要配置為對(duì)或組，當(dāng)對(duì)于對(duì)指定實(shí)現(xiàn)了理想的元件配置時(shí)，當(dāng)半導(dǎo)體芯片的縮小化不充分時(shí)，布局設(shè)計(jì)者有必要手工解除對(duì)指定，再配置元件。
3.當(dāng)解除對(duì)指定，配置元件時(shí)，在布局設(shè)計(jì)后，布局作業(yè)者有必要進(jìn)行是否恰當(dāng)配置應(yīng)該進(jìn)行對(duì)指定的元件的確認(rèn)作業(yè)。因此，布局作業(yè)變得繁雜，作業(yè)時(shí)間變長(zhǎng)。此外，根據(jù)進(jìn)行確認(rèn)作業(yè)的作業(yè)者的能力，半導(dǎo)體集成電路的性能偏移。
4.進(jìn)行對(duì)指定的元件局限于同一種類的元件，元件的配置方向相同，為了抑制工藝引起的特性偏移，有必要考慮盡可能接近配置，當(dāng)手工進(jìn)行這些時(shí)，對(duì)布局作業(yè)者帶來的負(fù)擔(dān)大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述布局設(shè)計(jì)的問題，為了解決所述課題的至少一個(gè)，其目的在于提供使元件的對(duì)指定以及布局變得容易的布局設(shè)計(jì)裝置、布局設(shè)計(jì)方法和布局設(shè)計(jì)程序。
能解決所述課題的本發(fā)明是一種布局設(shè)計(jì)裝置，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得部件；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組的對(duì)指定部件；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置，進(jìn)行布局的布局部件。
能解決所述課題的本發(fā)明是一種布局設(shè)計(jì)裝置，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得部件；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該配置在與該關(guān)注元件相同的島內(nèi)的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該配置在相同的島內(nèi)的元件指定為島組的島化指定部件；把指定為所述島組的元件配置在同一島內(nèi)，進(jìn)行布局的布局部件。
這里，所述電路信息取得部件是進(jìn)一步取得元件的吊電位的連接關(guān)系的部件；所述布局部件是當(dāng)所述島組中包含的全部元件的吊電位相等時(shí)，在配置該島組中包含的元件的島中配置比該島組中包含的元件數(shù)還少的吊電極的部件。
能解決所述課題的本發(fā)明是一種布局設(shè)計(jì)方法，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得步驟；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組的對(duì)指定步驟；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置，進(jìn)行布局的布局步驟。
能解決所述課題的本發(fā)明是一種布局設(shè)計(jì)方法，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得步驟；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該配置在與該關(guān)注元件相同的島內(nèi)的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該配置在相同的島內(nèi)的元件指定為島組的島化指定步驟；把指定為所述島組的元件配置在同一島內(nèi)，進(jìn)行布局的布局步驟。
能解決所述課題的本發(fā)明是一種布局設(shè)計(jì)程序，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行包含以下步驟的處理，包括取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得步驟；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組的對(duì)指定步驟；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置，進(jìn)行布局的布局步驟。
能解決所述課題的本發(fā)明是一種布局設(shè)計(jì)程序，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行包含以下步驟的處理，包括取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得步驟；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該配置在與該關(guān)注元件相同的島內(nèi)的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該配置在相同的島內(nèi)的元件指定為島組的島化指定步驟；把指定為所述島組的元件配置在同一島內(nèi)，進(jìn)行布局的布局步驟。
這里，所述電路信息取得步驟是進(jìn)一步取得元件的吊電位的連接關(guān)系的步驟；所述布局步驟是當(dāng)所述島組中包含的全部元件的吊電位相等時(shí)，在配置該島組中包含的元件的島中配置比該島組中包含的元件數(shù)還少的吊電極的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，能取得以下的效果。
1.通過自動(dòng)進(jìn)行對(duì)或島化的指定，能防止指定錯(cuò)誤或忘記指定，能抑制元件特性的偏移等引起的電路特性不良的發(fā)生。
2.當(dāng)執(zhí)行對(duì)或島化時(shí)，對(duì)各元件類型決定配置的規(guī)則，所以能自動(dòng)進(jìn)行加入了使元件的配置方向一致，盡可能接近配置元件等考慮的布局。
3.作為原則，以組為單位配置自動(dòng)進(jìn)行對(duì)指定的元件，當(dāng)對(duì)塊布局最優(yōu)化時(shí)產(chǎn)生問題，只在解除對(duì)指定時(shí)需要布局作業(yè)者的手動(dòng)作業(yè)。因此，作業(yè)變得容易，能減少作業(yè)錯(cuò)誤。
4.一邊確認(rèn)電路數(shù)據(jù)庫或組數(shù)據(jù)庫中登記的內(nèi)容，一邊能驗(yàn)證布局設(shè)計(jì)的結(jié)果，所以不依存于布局作業(yè)者的技術(shù)，能容易進(jìn)行驗(yàn)證作業(yè)。


圖1是表示半導(dǎo)體集成裝置的設(shè)計(jì)和制造的流程圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例的布局設(shè)計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例的布局設(shè)計(jì)方法的流程圖。
圖4表示電路數(shù)據(jù)庫的登記內(nèi)容。
圖5是表示進(jìn)行對(duì)和島化的指定的子程序的流程圖。
圖6表示電路數(shù)據(jù)庫的登記內(nèi)容。
圖7表示組數(shù)據(jù)庫的登記內(nèi)容。
圖8表示電路數(shù)據(jù)庫的登記內(nèi)容。
圖9表示組數(shù)據(jù)庫的登記內(nèi)容。
圖10表示NPN晶體管的元件和組元件的生成例。
圖11表示橫型PNP晶體管的元件和組元件的生成例。
圖12表示縱型PNP晶體管的元件和組元件的生成例。
圖13表示電阻的元件和組元件的生成例。
圖14是表示進(jìn)行塊布局的子程序的流程圖。
圖15說明塊布局的島化。
圖16說明塊布局的島化。
圖17說明塊布局的島化。
圖18說明塊布局的島化。
圖19是表示各種晶體管的構(gòu)造例的平面圖和剖視圖。
圖20是表示電阻的構(gòu)造例的平面圖和剖視圖。
符號(hào)的說明。
10-半導(dǎo)體襯底；12-分離層；14-島；16-掩埋區(qū)；18-集電區(qū)；20-基區(qū)；22-發(fā)射區(qū)；24-電阻層；30-控制部；32-輸入部；34-輸出部；36-存儲(chǔ)部；38-總線；40-接口部；46-分離區(qū)；48-島；50-吊電極；52-多邊形；54-區(qū)域；56-區(qū)域；58-區(qū)域的凸部；60-分離區(qū)；62-吊電極。
具體實(shí)施例方式
<半導(dǎo)體芯片的制造>
參照?qǐng)D1的設(shè)計(jì)、制造流程圖，說明把半導(dǎo)體集成電路組入半導(dǎo)體芯片之前的制造步驟。在步驟S100的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這里，決定電路所必要的特性、芯片尺寸、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等系統(tǒng)的基本要求規(guī)格。接著，在步驟S102的電路設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求規(guī)格，進(jìn)行使用元件的選擇、元件間布線等的電路設(shè)計(jì)。在步驟S104的布局設(shè)計(jì)中，根據(jù)電路圖進(jìn)行半導(dǎo)體晶片上的元件或布線的布局。在布局設(shè)計(jì)中，把元件的配置、連接元件間的布線的圖案等作為布局圖開始書寫，以便滿足芯片尺寸、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等的基本規(guī)格。根據(jù)該布局圖，生成制造工藝中使用的掩模圖案。在步驟S106中，確認(rèn)布局設(shè)計(jì)的結(jié)果，如果是修正的地方，就對(duì)布局設(shè)計(jì)進(jìn)行反饋，修正元件的布局。如果必要，就反饋修正，直到步驟S102的電路設(shè)計(jì)(元件級(jí))。如果布局設(shè)計(jì)的結(jié)果中沒有問題，就轉(zhuǎn)移到步驟S108的制造工藝。
在布局設(shè)計(jì)中，為了滿足半導(dǎo)體集成電路的特性，對(duì)多個(gè)元件進(jìn)行對(duì)指定，為了在同一島中形成多個(gè)元件，有必要進(jìn)行島化。在關(guān)于這些處理進(jìn)行說明前，說明在布局設(shè)計(jì)中進(jìn)行對(duì)指定的條件和能島化的條件?？墒牵M(jìn)行對(duì)指定的條件和能島化的條件并不局限于此，可以按照半導(dǎo)體集成電路的要求規(guī)格，適當(dāng)變更。
<進(jìn)行對(duì)指定的條件>
在半導(dǎo)體集成電路中為了實(shí)現(xiàn)要求規(guī)格，對(duì)多個(gè)元件進(jìn)行對(duì)指定的條件分類如下。
1-1.當(dāng)NPN晶體管彼此、橫型PNP晶體管彼此、縱型PNP晶體管彼此時(shí)(1)基極彼此、發(fā)射極彼此、集電極彼此分別連接在同一端子上時(shí)。例如，列舉出大輸出用晶體管。
(2)基極彼此、發(fā)射極彼此分別連接在同一端子上時(shí)。例如，列舉出電流反射鏡電路。
(3)當(dāng)基極彼此連接在同一端子上時(shí)。例如列舉出電流反射鏡電路。
(4)發(fā)射極彼此分別連接在同一端子上時(shí)。例如列舉出差動(dòng)放大輸入電路。
(5)集電極彼此分別連接在同一端子上時(shí)。
1-2.電阻之間時(shí)(1)連接在進(jìn)行對(duì)指定的各晶體管的同一電極上的電阻彼此時(shí)。
(2)具有同一串聯(lián)、并聯(lián)或組合的連接結(jié)構(gòu)的電阻彼此時(shí)。
(3)其他特殊情形。
<能島化的條件>
下面，為了盡可能減小半導(dǎo)體芯片，把多個(gè)元件能形成在同一島中的條件分類如下。
2-1.NPN晶體管彼此時(shí)由于島電位與集電極電位相等，連接集電極彼此間時(shí)。
2-2.橫型PNP晶體管彼此時(shí)由于島電位與基極電位相等，連接基極彼此間時(shí)。
2-3.縱型PNP晶體管彼此時(shí)在多個(gè)元件中，外加在集電區(qū)和分離層之間的島上的吊電位相等的晶體管彼此。
2-4.電阻彼此時(shí)外加在島上的吊電位相等的電阻彼此。
2-5.縱型PNP晶體管和電阻時(shí)滿足所述2-3和2-4的條件，并且縱型PNP晶體管和電阻的島的吊電位相等的晶體管和電阻。
2-6.此外，滿足2-1～2-5的條件，并且島電位具有相同結(jié)構(gòu)的元件彼此。
<布局設(shè)計(jì)>
本發(fā)明的布局設(shè)計(jì)裝置如圖2所示，基本上由控制部30、輸入部32、輸出部34、存儲(chǔ)部36和總線38構(gòu)成。控制部30、輸入部32、輸出部34、存儲(chǔ)部36通過總線38連接為能傳遞信息。布局設(shè)計(jì)裝置能由通用計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
此外，為了使與外部計(jì)算機(jī)的信息交換成為可能，希望包含接口部40。通過接口部40，與外部網(wǎng)絡(luò)連接為能傳遞信息，從連接在網(wǎng)絡(luò)上的外部裝置接收布局設(shè)計(jì)所必要的數(shù)據(jù)，或把在布局設(shè)計(jì)中取得的結(jié)果輸出到外部裝置。
控制部30相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的中央處理單元(CPU)，執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部36中的操作系統(tǒng)(OS)，統(tǒng)一進(jìn)行與布局設(shè)計(jì)裝置關(guān)聯(lián)的各部的控制。此外，根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部36中的布局設(shè)計(jì)程序，進(jìn)行布局設(shè)計(jì)的處理。
輸入部32在把由系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定的電路的要求規(guī)格或由電路設(shè)計(jì)決定的關(guān)于集成電路的信息輸入布局設(shè)計(jì)裝置時(shí)使用。此外，這些信息也可以通過接口部40從外部裝置輸入。輸入的信息通過總線38輸送到控制部30用于處理，傳輸?shù)酱鎯?chǔ)部36來存儲(chǔ)和保持。作為輸入部32，例如能使用鍵盤、鼠標(biāo)等。
輸出部34在顯示從輸入部32輸入各種信息時(shí)的用戶界面畫面，或顯示布局設(shè)計(jì)中的中間結(jié)果和最終的布局圖的確認(rèn)畫面時(shí)使用。作為輸出部34，例如能使用顯示器、打印機(jī)等。
存儲(chǔ)部36永久或暫時(shí)存儲(chǔ)和保持OS、布局設(shè)計(jì)程序、輸入的各種信息、由處理取得的結(jié)果等。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部36中的數(shù)據(jù)或程序能通過總線38從控制部30適當(dāng)參閱。作為存儲(chǔ)部36，能使用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、硬盤、軟盤、光磁盤、磁帶等。
下面，參照?qǐng)D3的流程圖，詳細(xì)說明布局設(shè)計(jì)的各步驟。以下表示的布局設(shè)計(jì)的各步驟可編程為能由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序，把該程序存儲(chǔ)和保持在存儲(chǔ)部36中，通過由控制部30執(zhí)行來進(jìn)行處理。
在以下的說明中，進(jìn)行對(duì)指定的條件和能島化的條件預(yù)先作為數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部36中以便能從控制部30參閱。
在步驟S10中，取得通過電路設(shè)計(jì)決定的關(guān)于電路圖的信息。在關(guān)于電路圖的信息中包含表示元件規(guī)格的元件信息和表示元件連接關(guān)系的連接信息。關(guān)于取得的電路圖的信息中，元件信息包含元件類型、元件尺寸、各元件的布局圖案形狀等，連接信息包含元件電極的節(jié)點(diǎn)、吊電極的節(jié)點(diǎn)等。元件信息和連接信息如圖4所示，與分配給各元件的元件編號(hào)關(guān)聯(lián)，作為電路數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部36中。
在步驟S12中，進(jìn)行把成為對(duì)指定和島化的對(duì)象的元件彼此進(jìn)行分組的處理。在步驟S12中，把進(jìn)行對(duì)指定的元件彼此進(jìn)行分組后，對(duì)島化的元件彼此進(jìn)行分組。把步驟S12子程序化，沿著圖5的流程圖執(zhí)行。
最初，參閱電路的數(shù)據(jù)庫，按照元件編號(hào)順序，作為關(guān)注元件而選擇，取得該元件類型(S12-1)。這里，決定關(guān)注元件的元件類型相當(dāng)于NPN晶體管、橫型PNP晶體管、縱型PNP晶體管、電阻、電容或其他特殊元件類型的哪一個(gè)。
下面，參閱電路數(shù)據(jù)庫，檢索與關(guān)注元件的各電極具有連接在同一節(jié)點(diǎn)上的電極的其他元件。結(jié)果，當(dāng)檢索的元件與關(guān)注元件的電極的連接關(guān)系滿足對(duì)指定的條件時(shí)，把這些元件分組(S12-2)。這時(shí)，對(duì)各元件類型，決定對(duì)于對(duì)指定的優(yōu)先級(jí)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)，決定進(jìn)行對(duì)指定的元件。
例如，當(dāng)從圖4所示的電路數(shù)據(jù)庫的例子選擇元件編號(hào)Q1的NPN晶體管作為關(guān)注元件時(shí)，決定分別連接端子1(集電極)、端子2(基極)、端子3(發(fā)射極)的節(jié)點(diǎn)1、6、10，檢索電極連接在節(jié)點(diǎn)1、6、10上的其他元件。結(jié)果，選出元件編號(hào)Q2和Q3的NPN晶體管。接著，調(diào)查關(guān)注元件和選擇的元件的連接關(guān)系。這時(shí)，相當(dāng)于所述對(duì)指定條件1-1，即為NPN晶體管彼此，基極彼此、發(fā)射極彼此、集電極彼此分別連接在同一端子上的條件，所以把元件編號(hào)Q1的關(guān)注元件和元件編號(hào)Q2以及Q3的NPN晶體管編組。
同樣，從電路數(shù)據(jù)庫把元件作為關(guān)注元件依次選擇，重復(fù)滿足對(duì)指定條件的元件的分組(S12-3)。
這里，對(duì)進(jìn)行對(duì)指定的元件賦予表示該對(duì)指定的固有的對(duì)組名，如圖6所示，為電路數(shù)據(jù)庫的各元件登記對(duì)組名。此外，希望把對(duì)組的屬性作為對(duì)類型登記。如圖7所示，在存儲(chǔ)部36中新生成組數(shù)據(jù)庫，與對(duì)組名關(guān)聯(lián)，登記與該對(duì)組名對(duì)應(yīng)的組中包含的元件的元件編號(hào)(S12-4)。這時(shí)，對(duì)組名希望為能對(duì)各元件類型分類的名。
接著，從電路數(shù)據(jù)庫把元件作為關(guān)注元件選擇(S12-5)。判斷與該關(guān)注元件相同的各組中包含的元件的電極是否滿足島化的條件，對(duì)于滿足條件的元件，指定島化(S12-6)。這時(shí)，參閱組數(shù)據(jù)庫，與關(guān)注元件關(guān)聯(lián)，登記對(duì)組名時(shí)，關(guān)于具有該對(duì)組名的組中包含的全部元件，調(diào)查是否滿足島化條件。對(duì)于組中包含的全部元件，當(dāng)滿足島化條件時(shí)，對(duì)于這些元件，指定島化。
按順序把電路數(shù)據(jù)庫中登記的元件作為關(guān)注元件選擇，對(duì)于關(guān)注元件調(diào)查是否存在滿足島化條件的其他元件(S12-7)。
這里，對(duì)指定島化的元件賦予表示其組的固有的島組名，如圖8所示，對(duì)電路數(shù)據(jù)庫的各元件登記島組名。此外，如圖9所示，當(dāng)進(jìn)行了島指定的元件屬于任意的對(duì)組時(shí)，與對(duì)組名關(guān)聯(lián)，在組數(shù)據(jù)庫中登記島化的有無、島組名和吊電極的節(jié)點(diǎn)(S12-8)。
以上，步驟S12的子程序的處理結(jié)束，接著進(jìn)入步驟S14。
在步驟S14中，根據(jù)登記對(duì)和島化的指定信息的電路數(shù)據(jù)庫和組數(shù)據(jù)庫，修正電路圖。修正的電路圖也能稱作考慮了布局的電路圖的生成。
修正的電路圖在元件生成和組元件生成中使用。元件生成是指各元件的尺寸、形狀、摻雜區(qū)或電極等構(gòu)成要素的尺寸、形狀、進(jìn)行配置。組元件生成是指根據(jù)對(duì)指定的有無，把多個(gè)元件相鄰向同一方向配置，或根據(jù)島化指定的有無，把多個(gè)元件配置在同一島內(nèi)，或根據(jù)島節(jié)點(diǎn)的有無，在島化的島中配置吊電極。
關(guān)于元件生成和組元件生成，以NPN晶體管為例，進(jìn)行說明。當(dāng)對(duì)于元件編號(hào)Q1、Q2、Q3，不進(jìn)行對(duì)指定和島化指定時(shí)，如圖10(a)所示，對(duì)各元件決定摻雜區(qū)、電極的尺寸、形狀和配置，各元件配置在彼此隔開，分別由彼此獨(dú)立分離的分離區(qū)46包圍的島48內(nèi)。當(dāng)不指定島化，只進(jìn)行對(duì)指定時(shí)，如圖19(b)所示，各元件在半導(dǎo)體芯片上的相鄰區(qū)域中，向同一方向配置，但是分別配置在獨(dú)立的島48內(nèi)。當(dāng)指定對(duì)和島化雙方時(shí)，如圖10(c)所示，各元件配置在半導(dǎo)體芯片上的相鄰區(qū)域中，并且配置在由共同的分離區(qū)46包圍的同一島48內(nèi)。
在橫型PNP晶體管中也同樣配置元件，在圖11(a)中表示當(dāng)沒有對(duì)和島化的指定時(shí)，在圖11(b)中表示有對(duì)指定，沒有島化指定時(shí)，在圖11(c)中，表示有對(duì)和島化的指定時(shí)。
在縱型PNP晶體管中，配置元件，圖12(a)表示沒有對(duì)和島化的指定時(shí)，圖12(b)表示有對(duì)指定，沒有島化指定時(shí)。這時(shí)，對(duì)各元件的島獨(dú)立配置吊電極50。當(dāng)有對(duì)和島化的指定時(shí)，根據(jù)吊電極50是否共用，改變處理。當(dāng)使吊電極共用時(shí)，如圖12(c)、(d)所示，對(duì)于配置在同一島48內(nèi)的全部元件配置共用的吊電極50。當(dāng)?shù)蹼姌O50不共用時(shí)，如圖12(d)所示，與配置在同一島48內(nèi)的各元件關(guān)聯(lián)，配置吊電極50。
在電阻中也同樣配置元件，圖13(a)表示沒有對(duì)和島化的指定時(shí)，圖13(b)表示有對(duì)指定，沒有島化指定時(shí)。此外，當(dāng)有對(duì)和島化指定時(shí)，當(dāng)使吊電極共用時(shí)，象圖13(c)、(d)那樣配置元件，當(dāng)不使吊電極共用時(shí)，象圖13(d)那樣配置元件。
接著，在步驟S16中，根據(jù)元件生成和組元件生成的結(jié)果，執(zhí)行進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路全體布局的塊布局處理。能沿著途14所示的流程圖執(zhí)行塊布局。
在子程序的步驟S16-1中，通過市場(chǎng)上出售的自動(dòng)配置工具，按照電路圖配置生成的元件或組元件。可是，代替使用自動(dòng)配置工具，也可以使用同樣的CAD系統(tǒng)，布局設(shè)計(jì)者手工進(jìn)行配置。
在步驟S16-2中，為了滿足半導(dǎo)體芯片的尺寸、形狀等的要求規(guī)格，判斷能否配置元件或組元件。當(dāng)元件或組元件的配置滿足要求規(guī)格時(shí)，把處理轉(zhuǎn)移到步驟S16-3。當(dāng)不滿足要求規(guī)格時(shí)，在步驟S16-4，布局設(shè)計(jì)者手工修正電路數(shù)據(jù)庫和組數(shù)據(jù)庫的登記內(nèi)容，回到主程序的步驟S14的元件生成和組元件生成，重復(fù)所述處理，直到滿足要求規(guī)格。
在生成的元件和組元件的配置作業(yè)結(jié)束的時(shí)刻，對(duì)于除了縱型PNP晶體管和電阻的元件類型的島化完全結(jié)束。可是，縱型PNP晶體管和電阻能與吊電位相等的元件或組元件配置到同一島內(nèi)，所以在步驟S16-3中進(jìn)行把滿足條件的元件或組配置到同一島內(nèi)的處理。
首先，說明半自動(dòng)化進(jìn)行處理時(shí)的情形。布局設(shè)計(jì)者參照電路圖等，指定多個(gè)吊電位相等，并且進(jìn)行島化的元件和組元件。例如，如圖15所示，在顯示器等的顯示畫面上顯示在塊布局處理中取得的元件或組元件的配置，使用鼠標(biāo)等定點(diǎn)設(shè)備，指定確定包圍吊電位相等，并且能島化的元件和組元件的多邊形52(長(zhǎng)方形)的2點(diǎn)(圖中A點(diǎn)和B點(diǎn))。如果指定多邊形52，就選擇在該多邊形52中至少包含其一部分的元件和組元件，參照電路數(shù)據(jù)庫和組數(shù)據(jù)庫，從選擇的元件和組元件中求出只包圍吊電極為共用的元件和組元件的區(qū)域54(圖16)。這里，已經(jīng)進(jìn)行對(duì)指定的元件只當(dāng)對(duì)組內(nèi)包含的全部元件包含在多邊形52內(nèi)時(shí)，選擇該組中包含的元件。接著，對(duì)區(qū)域54進(jìn)行圖形的縮小處理。這時(shí)，布局設(shè)計(jì)者把區(qū)域54的邊界線只向區(qū)域54內(nèi)側(cè)方向移動(dòng)預(yù)先根據(jù)要求規(guī)格等設(shè)定的縮小寬度(例如，-2μm)。根據(jù)該處理，例如象圖17的區(qū)域56那樣，能刪除不要的凸部58。最后，如圖18所示，包圍縮小處理的區(qū)域56設(shè)置分離區(qū)60，在分離區(qū)內(nèi)，按照必要配置吊電極62，進(jìn)行元件和組元件的島化。如果半導(dǎo)體芯片內(nèi)必要的島化全部結(jié)束，就把處理回到主程序的步驟S18。
通過指定包含半導(dǎo)體芯片中包含的元件和組元件的全部的區(qū)域，自動(dòng)進(jìn)行以上的處理。
在步驟S18中，根據(jù)電路數(shù)據(jù)庫和組數(shù)據(jù)庫的連接信息，進(jìn)行配置在半導(dǎo)體芯片內(nèi)的元件和組元件間的布線。在布線中能使用已經(jīng)存在的自動(dòng)布線工具等。
在步驟S20中，進(jìn)行驗(yàn)證作業(yè)。驗(yàn)證作業(yè)根據(jù)DRC(設(shè)計(jì)規(guī)則檢查)或LVS(布局圖與電原理圖一致性檢查)，自動(dòng)或以布局作業(yè)者的目視進(jìn)行。這時(shí)，一邊確認(rèn)電路數(shù)據(jù)庫或組數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容，一邊進(jìn)行驗(yàn)證作業(yè)。這里，如果布局結(jié)果中存在問題，就使處理回到步驟S12，再度進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種布局設(shè)計(jì)裝置，通過配置多個(gè)元件進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型和元件具有的電極間連接關(guān)系的電路信息取得部件；對(duì)指定部件，把布局對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置以進(jìn)行布局的布局部件。
2.一種布局設(shè)計(jì)裝置，通過配置多個(gè)元件進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型和元件具有的電極間連接關(guān)系的電路信息取得部件；島化指定部件，把布局對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系求出應(yīng)該與該關(guān)注元件配置在同一島內(nèi)的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該配置在同一島內(nèi)的元件指定為島組；把指定為所述島組的元件彼此配置在同一島內(nèi)以進(jìn)行布局的布局部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的布局設(shè)計(jì)裝置，其特征在于所述電路信息取得部件是進(jìn)一步取得元件吊電位的連接關(guān)系的部件；所述布局部件是當(dāng)所述島組中包含的全部元件的吊電位相等時(shí)，在配置有該島組中包含的元件的島中配置比該島組中包含的元件數(shù)還少的吊電極的部件。
4.一種布局設(shè)計(jì)方法，通過配置多個(gè)元件進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型和元件具有的電極間連接關(guān)系的電路信息取得步驟；對(duì)指定步驟，把布局對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置以進(jìn)行布局的布局步驟。
5.一種布局設(shè)計(jì)方法，通過配置多個(gè)元件進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于包括取得布局對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型和元件具有的電極間連接關(guān)系的電路信息取得步驟；島化指定步驟，把布局對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系求出應(yīng)該與該關(guān)注元件配置在同一島內(nèi)的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該配置在同一島內(nèi)的元件指定為島組；把指定為所述島組的元件彼此配置在同一島內(nèi)以進(jìn)行布局的布局步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的布局設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述電路信息取得步驟是進(jìn)一步取得元件吊電位的連接關(guān)系的步驟；所述布局步驟是當(dāng)所述島組中包含的全部元件的吊電位相等時(shí)，在配置有該島組中包含的元件的島中配置比該島組中包含的元件數(shù)還少的吊電極的步驟。
7.一種布局設(shè)計(jì)程序，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行包含以下步驟的處理，即，取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得步驟；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組的對(duì)指定步驟；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置，進(jìn)行布局的布局步驟。
8.一種布局設(shè)計(jì)程序，通過配置多個(gè)元件，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局，其特征在于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行包含以下步驟的處理，即，取得布局的對(duì)象中包含的多個(gè)元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的電路信息取得步驟；把布局的對(duì)象中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)所述元件類型和所述連接關(guān)系，求出應(yīng)該配置在與該關(guān)注元件相同的島內(nèi)的元件，把該關(guān)注元件和應(yīng)該配置在相同的島內(nèi)的元件指定為島組的島化指定步驟；把指定為所述島組的元件配置在同一島內(nèi)，進(jìn)行布局的布局步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的布局設(shè)計(jì)程序，其特征在于所述電路信息取得步驟是進(jìn)一步取得元件的吊電位的連接關(guān)系的步驟；所述布局步驟是當(dāng)所述島組中包含的全部元件的吊電位相等時(shí)，在配置該島組中包含的元件的島中配置比該島組中包含的元件數(shù)還少的吊電極的步驟。
全文摘要
布局設(shè)計(jì)方法包括取得半導(dǎo)體集成電路中包含的元件的元件類型、元件具有的電極間的連接關(guān)系的步驟S10；把半導(dǎo)體集成電路中包含的元件作為關(guān)注元件依次選擇，根據(jù)元件類型和連接關(guān)系，求出應(yīng)該與該關(guān)注元件接近配置的元件，把關(guān)注元件和應(yīng)該接近配置的元件指定為對(duì)組的步驟S12；把指定為所述對(duì)組的元件彼此接近配置，進(jìn)行半導(dǎo)體集成電路的布局的步驟S14。提供正確并且容易地進(jìn)行包含有必要進(jìn)行對(duì)指定的元件的半導(dǎo)體集成電路的布局設(shè)計(jì)的布局設(shè)計(jì)方法。
文檔編號(hào)H01L21/822GK1534765SQ200410030018
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者島村哲夫, 鹿倉康弘, 弘 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社