JP5583332B2

JP5583332B2 - スルーホール配置装置およびスルーホール配置方法

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Publication number: JP5583332B2
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Inventors: 隼人大石; 和彦松木
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Description

本発明は、スルーホール配置装置およびスルーホール配置方法に関する。

通常、半導体集積回路においては、上層配線層の配線と下層配線層の配線とを接続するためにスルーホールが配置されている。

半導体集積回路を設計する際、各配線層のデータ面積（実際に露光もしくは遮光により加工が行われる部分の面積）におけるスルーホールが占める割合が小さいため、各配線層上にはスルーホールの配置密度が密である領域と粗である領域とができてしまう。

例えば、図１８の左部に示す半導体集積回路の設計データにおいて、図１８の右部に示すようにスルーホールのみを抽出すると、スルーホールの配置密度が密である領域と、粗である領域と、があることがわかる。

半導体集積回路の製造工程中のスルーホールを加工する拡散工程において、スルーホールの配置密度が粗である領域のスルーホールは、スルーホールの配置密度が密である領域に比べ、デフォーカス時に形状が崩れやすいことが知られている。そして、スルーホールの形状が崩れることにより、上層配線と下層配線の間の接続部分の高抵抗化や、スルーホール自体の未開口などの不具合が生じる。

このように、スルーホールの配置密度の粗密を原因としてスルーホールのでき上がりの形状や寸法にバラつきが生じ、半導体集積回路の歩留まりの低下を招いている。

スルーホールの配置密度の粗密による歩留まりの低下を解決するために、スルーホールの形状を均一化する技術が特許文献１や２に記載されている。

特許文献１には、スルーホールの周囲にスリット状のダミーパターンを追加配置し、ダミーパターンの幅とスルーホールからの距離を制御することで、スルーホール加工時のシュリンク量を調節し、スルーホールの形状を均一化する技術が記載されている。

特許文献２には、スルーホールの配置密度が粗い領域のスルーホールの周囲に、スルーホールよりも寸法が小さいダミーパターンをスルーホールの代わりに追加配置することで、スルーホール加工時の加工パターンの粗密を解消し、スルーホールの形状を均一化する技術が記載されている。なお、特許文献２においては、ダミーパターンは、スルーホール加工時に上層配線層と下層配線層の間を貫通しないように、寸法が調整されている。
特開２００５−２５１７９６号公報特開２００６−０４９５３４号公報

しかし、特許文献１や２に記載されている技術には以下に示す課題がある。

特許文献１や２に記載されている技術では、半導体集積回路の設計ルールであるプロセス設計基準に規定されていないダミーパターンを設計データに追加配置する。そのため、ダミーパターンを考慮した上で、再度、光学シミュレーションにより露光時の条件出しを行い、光学補正量やデータ処理フローなどを決定する必要があり、開発工程が大幅に増えてしまうという課題がある。

また、特許文献１や２に記載されている技術では、半導体集積回路の設計データにダミーパターンが追加配置されるため、半導体集積回路の検査工程が複雑になるという課題もある。

本発明の目的は、上述した課題を解決することができるスルーホール配置装置およびスルーホール配置方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明のスルーホール配置装置は、
半導体集積回路の設計データから、上層配線と下層配線とを接続する既存のスルーホールを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出されたスルーホールごとに、該スルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する計算部と、
前記抽出部により抽出されたスルーホールの中から、前記計算部により計算された配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する選択部と、
前記選択部により選択された対象スルーホールごとに、該対象スルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置をスルーホールの追加配置位置として決定し、前記設計データ上の前記追加配置位置にスルーホールを追加配置する追加配置部と、を有し、
前記所定の範囲内の所定の位置は、該所定の範囲内において、前記対象スルーホールから所定の方向に所定の距離離れた位置のうち、前記対象スルーホールと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置であり、
前記追加配置部は、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がある場合、前記下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記下層配線を接続するスルーホールを追加配置し、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がない場合、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明のスルーホール配置方法は、
スルーホール配置装置が行うスルーホール配置方法であって、
半導体集積回路の設計データから、上層配線と下層配線とを接続する既存のスルーホールを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにて抽出されたスルーホールごとに、該スルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する計算ステップと、
前記抽出ステップにて抽出されたスルーホールの中から、前記計算ステップにて計算された配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する選択ステップと、
前記選択ステップにて選択された対象スルーホールごとに、該対象スルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置をスルーホールの追加配置位置として決定し、前記設計データ上の前記追加配置位置にスルーホールを追加配置する追加配置ステップと、を有し、
前記所定の範囲内の所定の位置は、該所定の範囲内において、前記対象スルーホールから所定の方向に所定の距離離れた位置のうち、前記対象スルーホールと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置であり、
前記追加配置ステップにおいて、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がある場合、前記下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記下層配線を接続するスルーホールを追加配置し、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がない場合、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置することを特徴とする。

本発明によれば、半導体集積回路の設計データから既存のスルーホールを抽出し、抽出されたスルーホールごとに、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算し、配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールごとに、設計データ上の、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置にスルーホールを追加配置する。

これにより、スルーホールの配置密度の粗密の差が軽減されるため、プロセス設計基準に規定されていないダミーパターンを用いることなく、半導体集積回路の歩留まりを高めることができる。

したがって、半導体集積回路の開発工程が大幅に増えることがないという効果が得られるとともに、半導体集積回路の検査工程が複雑にならないという効果が得られる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態のスルーホール配置装置の構成を示す。

本実施形態のスルーホール配置装置は、要求される機能を満たすように設計された半導体集積回路の設計データが入力されると、入力された設計データ上にスルーホールを追加配置するものである。

図１に示すように、本実施形態のスルーホール配置装置は、抽出部１０と、計算部２０と、選択部３０と、追加配置部４０と、を有している。

抽出部１０は、入力された設計データから、上層配線と下層配線とを接続する既存のスルーホールを抽出する。

計算部２０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールごとに、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する。

選択部３０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールごとに、計算部２０により計算された配置密度が所定の値以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する。

追加配置部４０は、選択部３０により選択された対象スルーホールごとに、対象スルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置を、スルーホールの追加配置位置として決定し、設計データ上の追加配置位置にスルーホールを追加配置する。

具体的には、追加配置部４０は、対象スルーホールごとに次のような処理を行う。

まず、追加配置部４０は、対象スルーホールを中心とした所定の範囲内において、対象スルーホールから所定の方向（上、下、左、右、右上、右下、左上、左下、の８方向）に所定の距離（プロセス設計基準に規定されている隣接するスルーホール間の距離）離れた位置のうち、対象スルーホールと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置を、スルーホールの追加配置位置として決定する。

次に、追加配置部４０は、対象スルーホールと接続される下層配線を、追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する。

追加配置部４０は、下層配線を伸長する余裕がある場合、下層配線を追加配置位置に対応する位置まで伸長し、上層配線と下層配線を接続するスルーホール（下層配線用スルーホール）を、設計データ上の追加配置位置に追加配置する。

一方、追加配置部４０は、下層配線を伸長すると隣接する下層配線と導通してしまうなどの理由で、下層配線を伸長する余裕がない場合、上層配線と下層配線との間の追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、上層配線と中間層配線を接続するスルーホール（中間層配線用スルーホール）を、設計データ上の追加配置位置に追加配置する。

以下に、本実施形態のスルーホール配置装置の動作について、図２に示すフローチャートに沿って説明する。

図２を参照すると、まず、半導体集積回路の設計データが入力される（ステップ１００）。ここでは、図３に示すような半導体集積回路の設計データが入力されたものとする。なお、図３の上部は半導体集積回路の上面図、下部は上部の破線における断面図である（以下、図６，７，１１〜１７においても同様）。

また、図３においては、上層配線と下層配線が直交するように配置されているが、これは、スペースを有効利用するためであり、必ずしも直交する必要はない。また、通常、半導体集積回路の設計データには、上層配線と下層配線を接続するためにスルーホールが１個ないし２個配置されている。これは、最低限の個数のスルーホールで上層配線と下層配線を接続することでスペースを有効利用するためであり、スルーホールが多数配置される場合もある。但し、スルーホールが多数配置される場合は、スルーホールの配置密度がスルーホールの形状の崩れが起きない程度に十分に密になる場合がほとんどであるため、今回はスルーホールが多数配置される場合の説明を省略する。

次に、抽出部１０は、図３に示す設計データから、図４に示すように、既存のスルーホールを抽出する（ステップ１１０）。

次に、計算部２０は、抽出部１０により抽出された図４のスルーホールごとに、図５に示すように、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度として、スルーホールの面積率を計算する（ステップ１２０）。ここでは、所定の範囲として矩形を用いているが、円形を用いてもよい。また、面積率は、（所定の範囲内のスルーホールの面積×１００）／所定の範囲の面積で求めることができる。なお、本実施形態においては、配置密度として面積率を計算するものとするが、スルーホールの存在率などを計算してもよい。

次に、選択部３０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールごとに、計算部２０により計算された面積率が所定の値以上である否かを判定し、判定結果に基づいて、面積率が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する（ステップ１３０）。ここでは、図６のスルーホールａ，ｂを含む複数個のスルーホールが対象スルーホールとして選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、選択部３０により選択された図６の複数個の対象スルーホールの中から、いずれかの対象スルーホールを選択する（ステップ１４０）。ここでは、スルーホールａが選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールａを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置の中から、いずれかの位置を候補位置として選択する（ステップ１５０）。ここでは、スルーホールａの右方向に所定の距離離れた位置（図６の点線の丸）が、候補位置として選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、候補位置が、スルーホールａと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていないか否かを判定する（ステップ１６０）。

ここでは、図６に示すように、候補位置が上層配線上に存在し、スルーホールが配置されていないため、追加配置部４０は、候補位置を追加配置位置として決定する。

次に、追加配置部４０は、スルーホールａと接続される下層配線を、追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ１７０）。

ここでは、図６に示すように、下層配線を伸長する余裕があるため、追加配置部４０は、下層配線を追加配置位置に対応する位置まで伸長し、図７に示すように、設計データ上の追加配置位置に下層配線用スルーホールを追加配置する（ステップ１８０）。

以降、追加配置部４０は、スルーホールａを中心とした所定の範囲内の所定の方向に所定の距離離れた全ての位置に対してステップ１５０〜１９０の処理を行う（ステップ２００）。これにより、図７に示すように、設計データ上のスルーホールａの右上方向に所定の距離離れた位置にも下層配線用スルーホールが追加配置される。

また、追加配置部４０は、抽出部３０により選択された全ての対象スルーホールに対して、ステップ１４０〜２００の処理が行われていない場合（ステップ２１０）、ステップ１４０に戻り、次の対象スルーホールを選択する。ここでは、図６のスルーホールｂが選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｂを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置の中から、いずれかの位置を候補位置として選択する（ステップ１５０）。ここでは、スルーホールｂの左方向に所定の距離離れた位置（図６の点線の丸）が、候補位置として選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、候補位置が、スルーホールｂと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていないか否かを判定する（ステップ１６０）。

次に、追加配置部４０、スルーホールｂと接続される下層配線を、追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ１７０）。

ここでは、図６に示すように、下層配線を伸長する余裕がないため、追加配置部４０は、上層配線と下層配線の間の追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、図７に示すように、設計データ上の追加配置位置に中間層配線用スルーホールを追加配置する（ステップ１９０）。

以降、追加配置部４０は、スルーホールｂを中心とした所定の範囲内の所定の方向に所定の距離離れた全ての位置に対してステップ１５０〜１９０の処理を行う（ステップ２００）。これにより、図７に示すように、設計データ上のスルーホールｂの左上方向に所定の距離離れた位置にも中間層配線用スルーホールが追加配置される。

その後、追加配置部４０は、抽出部３０により選択された全ての対象スルーホールに対してステップ１４０〜２００の処理が行われると追加配置処理を終了する。

上述したように、本実施形態においては、半導体集積回路の設計データから既存のスルーホールを抽出し、抽出されたスルーホールごとに、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算し、配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールごとに、設計データ上の、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置にスルーホールを追加配置する。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態のスルーホール配置装置は、第１の実施形態と比較して、第１の実施形態と同様のスルーホールの追加配置処理が行われた半導体集積回路の設計データ上に、さらにスルーホールを追加配置する点が異なる。

図８に、本実施形態のスルーホール配置装置の構成を示す。

図８に示すように、本実施形態のスルーホール配置装置は、図１に示した第１の実施形態と同様の構成であるが、各構成要素の動作として、以下に示す動作が追加される点が異なる。

抽出部１０は、追加配置部４０によりスルーホールの追加配置処理が行われた設計データ（処理済設計データ）が追加配置部４０から入力されると、入力された処理済設計データからスルーホールを抽出する。

計算部２０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールから追加配置部４０により追加配置されたスルーホール（追加スルーホール）を除いたスルーホールごとに、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する。

選択部３０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールから追加スルーホールを除いたスルーホールごとに、計算部２０により計算された配置密度が所定の値以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する。

追加配置部４０は、選択部３０により選択された対象スルーホールごとに、対象スルーホールを中心とした所定の範囲内の第２の所定の位置を、スルーホールの追加配置位置として決定し、処理済設計データ上の追加配置位置にスルーホールを追加配置する。

まず、追加配置部４０は、対象スルーホールを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置のうち、対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置を、追加配置位置として決定する。

次に、追加配置部４０は、上層配線を追加配置位置まで伸長し、対象スルーホールと接続される下層配線を追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があるか否かに応じて、下層配線用スルーホールまたは中間配線用スルーホールを、処理済設計データ上の追加配置位置に追加配置する。

また、追加配置部４０は、対象スルーホールを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置のうち、対象スルーホールと接続される上層配線と隣接する上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置を、スルーホールの追加配置位置として決定し、処理済設計データ上の追加配置位置に中間層配線用スルーホールを追加配置する。

以下に、本実施形態のスルーホール配置装置の動作について、図９に示すフローチャートに沿って説明する。
（ａ）第１の動作例
本動作例は、図１０に示すような半導体集積回路の設計データが入力された場合の例である。

図９を参照すると、まず、図１０に示すような半導体集積回路の設計データが入力されると、図２と同様のスルーホールの追加配置処理が行われ、図１１に示すように、設計データ上にスルーホールが追加配置される（ステップ３００）。

次に、追加配置部４０は、図１１のスルーホールが追加配置された処理済設計データを抽出部１０に入力する（ステップ３１０）。

次に、抽出部１０は、入力された処理済設計データから、スルーホールを抽出する（ステップ３２０）。

次に、計算部２０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールから追加スルーホールを除いたスルーホールごとに、所定の範囲内のスルーホールの配置密度として、スルーホールの面積率を計算する（ステップ３３０）。

次に、選択部３０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールから追加スルーホールを除いたスルーホールごとに、計算部２０により計算された面積率が所定の値以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、面積率が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する（ステップ３４０）。ここでは、図１２のスルーホールｃ，ｄを含む複数個のスルーホールが対象スルーホールとして選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、選択部３０により選択された図１２の複数個の対象スルーホールの中から、いずれかの対象スルーホールを選択する（ステップ３５０）。ここでは、スルーホールｃが選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｃを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置の中から、いずれかの位置を候補位置として選択する（ステップ３６０）。ここでは、スルーホールｃの左方向に所定の距離離れた位置（図１２の点線の丸）が、候補位置として選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｃと接続される上層配線を、候補位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ３７０）。なお、本実施形態においては、上層配線は、配線と平行な方向にのみ伸長可能なものとする。

ここでは、図１２に示すように、上層配線を伸長する余裕があるため、追加配置部４０は、候補位置を追加配置位置として決定する。

次に、追加配置部４０は、追加配置位置まで上層配線を伸長し、スルーホールｃと接続される下層配線を追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ３８０）。

ここでは、図１２に示すように、下層配線を伸長する余裕があるため、追加配置部４０は、下層配線を追加配置位置に対応する位置まで伸長し、図１３に示すように、処理済設計データ上の追加配置位置に下層配線用スルーホールを追加配置する（ステップ３９０）。

以降、追加配置部４０は、スルーホールｃを中心とした所定の範囲内の所定の方向に所定の距離離れた全ての位置に対してステップ３６０〜４２０の処理を行う（ステップ４３０）。ここでは、図１２に示すように、スルーホールｃと接続される上層配線は、スルーホールｃの左方向にのみしか伸長することができないため、左以外の方向に所定の距離離れた位置にはスルーホールは追加配置されない。

また、追加配置部４０は、抽出部３０により選択された全ての対象スルーホールに対してステップ３５０〜４３０の処理が行われていない場合（ステップ４４０）、ステップ３５０に戻り、次の対象スルーホールを選択する。ここでは、図１２のスルーホールｄが選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｄを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置の中から、いずれかの位置を候補位置として選択する（ステップ３６０）。ここでは、スルーホールｄの右方向に所定の距離離れた位置（図１２の点線の丸）が、候補位置として選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｄと接続される上層配線を、候補位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ３７０）。

次に、追加配置部４０は、追加配置位置まで上層配線を伸長し、スルーホールｄと接続される下層配線を追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ３８０）。

ここでは、図１２に示すように、下層配線を伸長する余裕がないため、追加配置部４０は、上層配線と下層配線の間の追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、図１３に示すように、処理済設計データ上の追加配置位置に中間層配線用スルーホールを追加配置する（ステップ４００）。

以降、追加配置部４０は、スルーホールｄを中心とした所定の範囲内の所定の方向に所定の距離離れた全ての位置に対してステップ３６０〜４２０の処理を行う（ステップ４３０）。ここでは、図１２に示すように、スルーホールｄと接続される上層配線は、スルーホールｄの右方向にのみしか伸長することができないため、右以外の方向に所定の距離離れた位置にはスルーホールは追加配置されない。

その後、追加配置部４０は、抽出部３０により選択された全ての対象スルーホールに対してステップ３５０〜４３０の処理が行われると再追加配置処理を終了する。
（ｂ）第２の動作例
本動作例は、図１４に示すような半導体集積回路の設計データが入力された場合の例である。

図９を参照すると、まず、図１４に示すような半導体集積回路の設計データが入力されると、図２と同様のスルーホールの追加配置処理が行われ、図１５に示すように、設計データ上にスルーホールが追加配置される（ステップ３００）。

次に、追加配置部４０は、図１５のスルーホールが追加配置された処理済設計データを抽出部１０に入力する（ステップ３１０）。

次に、選択部３０は、抽出部１０により抽出されたスルーホールから追加スルーホールを除いたスルーホールごとに、計算部２０により計算された面積率が所定の値以上であるか否かを判定し、判定結果に基づいて、面積率が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する（ステップ３４０）。ここでは、図１６のスルーホールｅを含む複数個のスルーホールが対象スルーホールとして選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、選択部３０により選択された図１６の複数個の対象スルーホールの中から、いずれかの対象スルーホールを選択する（ステップ３５０）。ここでは、スルーホールｅが選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｅを中心とした所定の範囲内において、所定の方向に所定の距離離れた位置の中から、いずれかの位置を候補位置として選択する（ステップ３６０）。ここでは、スルーホールｅの上方向に所定の距離離れた位置（図１６の点線の丸）が、候補位置として選択されたものとする。

次に、追加配置部４０は、スルーホールｅと接続される上層配線を、候補位置まで伸長する余裕があるか否かを判定する（ステップ３７０）。

ここでは、図１６に示すように、上層配線を伸長する余裕がないため、追加配置部４０は、候補位置が、スルーホールｅと接続される上層配線に隣接する上層配線上に存在するか否かを判定する（ステップ４１０）。

ここでは、図１６に示すように、候補位置が隣接する上層配線上に存在するため、追加配置部４０は、候補位置を追加配置位置として決定する。

次に、追加配置部４０は、上層配線と下層配線の間の追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、図１７に示すように、処理済設計データ上の追加配置位置に中間層配線用スルーホールを配置する（ステップ４２０）。

以降、追加配置部４０は、スルーホールｅを中心とした所定の範囲内の所定の方向に所定の距離離れた全ての位置に対して、ステップ３６０〜４２０の処理を行う（ステップ４３０）。これにより、図１７に示すように、処理済設計データ上のスルーホールｅの下、右上、右下、左上、左下方向に所定の距離離れた位置にも中間層配線用スルーホールが追加配置される。

その後、追加配置部４０は、抽出部３０により選択された全ての対象スルーホールに対してステップ３５０〜４３０の処理が行われると再追加配置処理を終了する。

上述したように、本実施形態においては、半導体集積回路の設計データに対しスルーホールの追加配置処理を行った後、処理済設計データからスルーホールを抽出し、追加スルーホールを除く抽出されたスルーホールごとに、所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算し、配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールごとに、処理済設計データ上の、そのスルーホールを中心とした所定の範囲内の第２の所定の位置にスルーホールを追加配置する。

これにより、第１の実施形態と比較して、スルーホールの配置密度の粗密の差がさらに軽減されるため、半導体集積回路の歩留まりをより高めることができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施形態のスルーホール配置装置の構成を示すブロック図である。図１に示したスルーホール配置装置の動作を説明するフローチャートである。半導体集積回路の設計データの一例を示す図である。図１に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図１に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図１に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図１に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。本発明の第２の実施形態のスルーホール配置装置の構成を示すブロック図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明するフローチャートである。半導体集積回路の設計データの他の例を示す図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。半導体集積回路の設計データのさらに他の例を示す図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。図８に示したスルーホール配置装置の動作を説明する図である。半導体集積回路の設計データのさらに別の例を示す図である。

符号の説明

１０抽出部
２０計算部
３０選択部
４０追加配置部

Claims

半導体集積回路の設計データから、上層配線と下層配線とを接続する既存のスルーホールを抽出する抽出部と、
前記抽出部により抽出されたスルーホールごとに、該スルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する計算部と、
前記抽出部により抽出されたスルーホールの中から、前記計算部により計算された配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する選択部と、
前記選択部により選択された対象スルーホールごとに、該対象スルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置をスルーホールの追加配置位置として決定し、前記設計データ上の前記追加配置位置にスルーホールを追加配置する追加配置部と、を有し、
前記所定の範囲内の所定の位置は、該所定の範囲内において、前記対象スルーホールから所定の方向に所定の距離離れた位置のうち、前記対象スルーホールと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置であり、
前記追加配置部は、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がある場合、前記下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記下層配線を接続するスルーホールを追加配置し、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がない場合、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置する、スルーホール配置装置。
前記抽出部は、前記追加配置部によりスルーホールが追加配置された設計データである処理済設計データからスルーホールを抽出し、
前記計算部は、前記抽出部により抽出されたスルーホールから前記追加配置部により追加配置されたスルーホールを除いたスルーホールごとに、該スルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算し、
前記選択部は、前記抽出部により抽出されたスルーホールから前記追加配置部により追加配置されたスルーホールを除いたスルーホールの中から、前記計算部により計算された配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択し、
前記追加配置部は、前記選択部により選択された対象スルーホールごとに、該対象スルーホールを中心とする所定の範囲内の第２の所定の位置をスルーホールの追加配置位置として決定し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置にスルーホールを追加配置する、請求項１に記載のスルーホール配置装置。
前記所定の範囲内の第２の所定の位置は、該所定の範囲内において、前記対象スルーホールから前記所定の方向に前記所定の距離離れた位置のうち、前記対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置、もしくは、前記上層配線と隣接する上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置である、請求項２に記載のスルーホール配置装置。
前記追加配置部は、前記追加配置位置が、前記対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置の場合、前記上層配線を前記追加配置位置まで伸長し、前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があれば、前記下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記下層配線を接続するスルーホールを追加配置する、請求項３に記載のスルーホール配置装置。
前記追加配置部は、前記追加配置位置が、前記対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置の場合、前記上層配線を前記追加配置位置まで伸長し、前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がなければ、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置する、請求項３に記載のスルーホール配置装置。
前記追加配置部は、前記追加配置位置が、前記隣接する上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置の場合、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置する、請求項３に記載のスルーホール配置装置。
スルーホール配置装置が行うスルーホール配置方法であって、
半導体集積回路の設計データから、上層配線と下層配線とを接続する既存のスルーホールを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップにて抽出されたスルーホールごとに、該スルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する計算ステップと、
前記抽出ステップにて抽出されたスルーホールの中から、前記計算ステップにて計算された配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する選択ステップと、
前記選択ステップにて選択された対象スルーホールごとに、該対象スルーホールを中心とした所定の範囲内の所定の位置をスルーホールの追加配置位置として決定し、前記設計データ上の前記追加配置位置にスルーホールを追加配置する追加配置ステップと、を有し、
前記所定の範囲内の所定の位置は、該所定の範囲内において、前記対象スルーホールから所定の方向に所定の距離離れた位置のうち、前記対象スルーホールと接続される上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置であり、
前記追加配置ステップにおいて、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がある場合、前記下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記下層配線を接続するスルーホールを追加配置し、
前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がない場合、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置する、スルーホール配置方法。
前記追加配置ステップにてスルーホールが追加配置された設計データである処理済設計データからスルーホールを抽出する第２抽出ステップと、
前記第２抽出ステップにて抽出されたスルーホールから前記追加配置ステップにて追加配置されたスルーホールを除いたスルーホールごとに、該スルーホールを中心とした所定の範囲内のスルーホールの配置密度を計算する第２計算ステップと、
前記第２抽出ステップにて抽出されたスルーホールから前記追加配置ステップにて追加配置されたスルーホールを除いたスルーホールの中から、前記第２計算ステップにて計算された配置密度が所定の値よりも小さいスルーホールを対象スルーホールとして選択する第２選択ステップと、
前記第２選択ステップにて選択された対象スルーホールごとに、該対象スルーホールを中心とする所定の範囲内の第２の所定の位置をスルーホールの追加配置位置として決定し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置にスルーホールを追加配置する再追加配置ステップと、をさらに有する、請求項７に記載のスルーホール配置方法。
前記所定の範囲内の第２の所定の位置は、該所定の範囲内において、前記対象スルーホールから前記所定の方向に前記所定の距離離れた位置のうち、前記対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置、もしくは、前記上層配線と隣接する上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置である、請求項８に記載のスルーホール配置方法。
前記再追加配置ステップにおいて、前記追加配置位置が、前記対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置の場合、前記上層配線を前記追加配置位置まで伸長し、前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕があれば、前記下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記下層配線を接続するスルーホールを追加配置する、請求項９に記載のスルーホール配置方法。
前記再追加配置ステップにおいて、前記追加配置位置が、前記対象スルーホールと接続される上層配線を伸長する余裕がある位置の場合、前記上層配線を前記追加配置位置まで伸長し、前記対象スルーホールと接続される下層配線を前記追加配置位置に対応する位置まで伸長する余裕がなければ、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置する、請求項９に記載のスルーホール配置方法。
前記再追加配置ステップにおいて、前記追加配置位置が、前記隣接する上層配線上に存在し、かつスルーホールが配置されていない位置の場合、前記上層配線と下層配線の間の前記追加配置位置に対応する位置に中間層配線を配置し、前記処理済設計データ上の前記追加配置位置に、前記上層配線と前記中間層配線を接続するスルーホールを追加配置する、請求項９に記載のスルーホール配置方法。