一種集成電路版圖布線中確定引腳連接區(qū)域的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]集成電路版圖布線中確定引腳連接區(qū)域的方法是EDA工具在版圖布線設(shè)計(jì)過程中的一種對(duì)物理引腳連接區(qū)域進(jìn)行基于設(shè)計(jì)規(guī)則和連接方向的分析和處理的方法。本發(fā)明屬于EDA設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超深亞微米工藝下的后端物理設(shè)計(jì)日趨復(fù)雜，不得不依賴于EDA (電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)工具的輔助。布線系統(tǒng)要求把電路網(wǎng)表轉(zhuǎn)換成物理版圖上的幾何圖形連接，并且需要滿足眾多設(shè)計(jì)規(guī)則約束；超大規(guī)模、高集成度的集成電路發(fā)展對(duì)布線系統(tǒng)提出了更高的要求。當(dāng)今主流布線工具的一個(gè)基本目標(biāo)是自動(dòng)、快速地生成線網(wǎng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)則要求的版圖上的幾何圖形連接。版圖上的設(shè)計(jì)規(guī)則違例會(huì)使得芯片無法tape out (送交制造)，因此，沒有設(shè)計(jì)規(guī)則違例是版圖布線設(shè)計(jì)的基本要求。
[0003]通常布線器需要自動(dòng)生成電路網(wǎng)表(線網(wǎng)集合)在版圖上的物理連接(幾何圖形的連接)，這些物理連接包括在同一金屬層上的連線，以及不同金屬層間的通孔連接；同時(shí)，金屬布線層和通孔層的版圖都需要滿足眾多設(shè)計(jì)規(guī)則的要求，如不同線網(wǎng)之間或線網(wǎng)與障礙物之間的最小間距約束，同一線網(wǎng)中鄰近金屬塊間或通孔間的最小間距約束，同一線網(wǎng)中相接金屬塊間的最小覆蓋約束等等。在對(duì)單條線網(wǎng)進(jìn)行布線時(shí)，從引腳連接出來的金屬線或通孔通常會(huì)遇到違反最小間距約束和最小覆蓋約束的問題。
[0004]自深亞微米工藝以來，電路網(wǎng)表越來越龐大，線網(wǎng)引腳數(shù)越來越多，引腳形狀也越來越復(fù)雜，如何從引腳上高效且正確地(滿足設(shè)計(jì)規(guī)則要求)引出金屬線或通孔也越來越復(fù)雜。如果不考慮設(shè)計(jì)規(guī)則而盲目從引腳中連出金屬線或通孔，會(huì)導(dǎo)致引腳附近產(chǎn)生大量不必要的設(shè)計(jì)規(guī)則違例，而修正這些設(shè)計(jì)規(guī)則違例的難度和時(shí)間也大大增長。
[0005]因此在這里我們提出了一種方法:布線中確定引腳連接區(qū)域的方法，它定義了引腳連接的非法區(qū)域和合法區(qū)域的構(gòu)成，在復(fù)雜布線中能夠一次性快速地分析出所有引腳的這種特殊結(jié)構(gòu)，并且提供了對(duì)應(yīng)的解決方法，從而保證了設(shè)計(jì)規(guī)則約束的滿足，提高了布線的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出一種電路布線中確定引腳連接區(qū)域的方法，這種方法根據(jù)最小間距規(guī)則和最小覆蓋規(guī)則，以及不同的連接方向(包括通孔連接、平面上東南西北各個(gè)方向的連接)，對(duì)引腳的幾何形狀進(jìn)行分析，在布線之前進(jìn)行預(yù)處理。忽視設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)引腳連接區(qū)域的約束對(duì)于EDA布線工具是非常大的隱患。本文將詳細(xì)闡述其危害和相對(duì)應(yīng)的解決方案。
[0007]最小間距規(guī)則:同一層版圖上兩個(gè)圖元之間的距離必須滿足一個(gè)最小值，否則違反最小間距規(guī)則。圖1 (a)和(b)分別顯示了引腳與通孔，引腳與金屬線(該段金屬線的引出方向?yàn)檎龞|方向，其余正西、正南和正北等方向同理)之間的最小間距違例。
[0008]最小覆蓋規(guī)則:同一層版圖上電氣等價(jià)(如同一線網(wǎng)的引腳及其所有連接路徑)的兩個(gè)圖元之間的重合區(qū)域必須滿足一個(gè)最小值，否則違反最小覆蓋規(guī)則。圖2 (a)和(b)分另Ij顯示了引腳與通孔，引腳與金屬線之間的最小間距違例。
[0009]忽視設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)引腳連接區(qū)域的約束的危害:如果不考慮最小間距和最小覆蓋規(guī)貝U，則從引腳的某些區(qū)域引出通孔或金屬線都必然會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)則違例，相應(yīng)得到的布線結(jié)果也必然是不滿足設(shè)計(jì)規(guī)則要求的。從圖1、圖2中可看出，布線結(jié)果在引腳端有最小間距違例和最小覆蓋違例，它們無謂地增大了違例的數(shù)量和后續(xù)修正的難度。
[0010]確定引腳連接區(qū)域的方法:如果以點(diǎn)代表通孔的中心點(diǎn)或金屬引線(含方向)的起始點(diǎn)，那么，若從該點(diǎn)出發(fā)連接通孔或引出金屬線將必然導(dǎo)致最小間距或最小覆蓋違例，則該點(diǎn)屬于引腳連接的非法點(diǎn)；所有這樣的非法點(diǎn)的集合構(gòu)成非法區(qū)域。從引腳的原始形狀中，切割掉其中的非法區(qū)域，所得到的就是引腳連接的合法區(qū)域，即我們最終確定的引腳連接區(qū)域。顯然，給定一個(gè)引腳，在設(shè)計(jì)規(guī)則集下，不同類型的通孔連接和平面上東西南北不同的金屬引線方向，都分別有各自的非法連接區(qū)域和合法連接區(qū)域。
[0011]在進(jìn)行布線前，有三步預(yù)處理策略:(1)根據(jù)最小間距規(guī)則，針對(duì)引腳的通孔連接和平面東西南北四個(gè)方向的金屬引線連接，進(jìn)行非法區(qū)域的提??；(2)根據(jù)最小覆蓋規(guī)貝U，針對(duì)引腳的通孔連接和平面東南西北四個(gè)方向的金屬引線連接，進(jìn)行非法區(qū)域的提取；
(3)根據(jù)上兩步的結(jié)果，針對(duì)引腳的通孔連接和平面東西南北四個(gè)方向的金屬引線連接，進(jìn)行非法區(qū)域的切割，得到相應(yīng)的合法區(qū)域。這樣，從這些合法區(qū)域引出的通孔或金屬線與引腳之間就必然滿足最小間距約束和最小覆蓋約束，從而避免了不必要的設(shè)計(jì)違規(guī)，減低了布線難度。
[0012]此外，在上述預(yù)處理策略(I)中，根據(jù)最小間距規(guī)則進(jìn)行非法區(qū)域提取時(shí)，可以進(jìn)一步考慮引腳附近的其它固定圖形(如其它引腳、布線障礙等)對(duì)該引腳的影響，得到相應(yīng)的非法區(qū)域。
[0013]圖3所示，根據(jù)最小間距規(guī)則，針對(duì)引腳的通孔連接和平面上的金屬引線連接(只取正東方向，其余正西、正南和正北等方向同理)，進(jìn)行了非法區(qū)域的提取。圖4所示，根據(jù)最小覆蓋規(guī)則，針對(duì)引腳的通孔連接和平面上金屬引線連接，進(jìn)行了非法區(qū)域的提取。圖5顯示，從引腳的原始形狀中，切割掉最小間距非法區(qū)域和最小覆蓋非法區(qū)域后，得到了引腳的通孔連接和平面金屬線連接的合法區(qū)域，也即最終確定的引腳連接區(qū)域。
【附圖說明】
[0014]圖1最小間距違例
圖2最小覆蓋違例圖3違反最小間距規(guī)則的非法區(qū)域圖4違反最小覆蓋規(guī)則的非法區(qū)域圖5切割了非法區(qū)域后的引腳連接區(qū)域(合法區(qū)域)
具體實(shí)施步驟
結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)例說明引腳訪問區(qū)域的分析和處理方法，操作流程步驟如下:
1)準(zhǔn)備一個(gè)電路單元；
2)對(duì)單元內(nèi)的各個(gè)物理引腳分別進(jìn)行步驟3)-5)的處理；
3)根據(jù)最小間距規(guī)則，針對(duì)通孔連接和平面方向金屬線連接，進(jìn)行非法區(qū)域的提?。? 4)根據(jù)最小覆蓋規(guī)則，針對(duì)通孔連接和平面方向金屬線連接，進(jìn)行非法區(qū)域的提??；
5)根據(jù)3)-4)的結(jié)果，針對(duì)通孔連接和平面方向金屬線連接，從引腳的原始形狀中，分別切割掉非法區(qū)域，得到相應(yīng)的引腳連接區(qū)域(合法區(qū)域)；
在預(yù)處理完成之后，進(jìn)行后續(xù)的布線步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集成電路版圖布線中確定引腳連接區(qū)域的方法，涉及到EDA設(shè)計(jì)工具的主要特征為: (O引腳連接(Pin access)區(qū)域的定義，版圖中物理引腳需要通過金屬線或通孔與外界相連接的區(qū)域； (2)引腳的非法連接區(qū)域的定義:如果以點(diǎn)代表通孔的中心點(diǎn)或金屬引線(含方向)的起始點(diǎn)，那么，若從該點(diǎn)出發(fā)連接通孔或引出金屬線將必然導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)則違例(如最小間距違例或最小覆蓋違例)，則該點(diǎn)屬于引腳訪問的非法點(diǎn)；所有這樣的非法點(diǎn)的集合構(gòu)成引腳的非法連接區(qū)域； (3)在引腳中尋找非法連接區(qū)域的方法； (4)根據(jù)最小間距約束，針對(duì)通孔連接和平面各方向的金屬線連接，對(duì)引腳進(jìn)行非法連接區(qū)域的提取； (5)根據(jù)最小覆蓋約束，針對(duì)通孔連接和平面各方向的金屬線連接，對(duì)引腳進(jìn)行非法連接區(qū)域的提??； (6)針對(duì)通孔連接和平面各方向的金屬線連接，從引腳的原始形狀中，切割掉引腳的非法連接區(qū)域，得到相應(yīng)的引腳連接區(qū)域。
2.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(3)的組合。
3.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(4)的組合。
4.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(5)的組合。
5.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(6)的組合。
6.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(3)、(6)的組合。
7.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(4)、(6)的組合。
8.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(5)、(6)的組合。
9.要求保護(hù)具有特征(I)、(2)、(4)、(5)、(6)的組合。
【專利摘要】本文提出一種集成電路版圖布線中確定引腳連接（pinaccess）區(qū)域的方法，在引腳中引出金屬線和通孔的點(diǎn)的集合構(gòu)成了引腳連接的區(qū)域；分析了忽視引腳連接的設(shè)計(jì)規(guī)則約束會(huì)引起不必要的設(shè)計(jì)規(guī)則違例；提供了對(duì)復(fù)雜形狀的引腳的連接區(qū)域分析的方法；提出了根據(jù)最小間距和最小覆蓋規(guī)則，及不同連接方向—通孔和平面各方向金屬線的連接，分別對(duì)引腳連接的非法區(qū)域（違反設(shè)計(jì)規(guī)則約束的區(qū)域）進(jìn)行分析和切割，得到符合設(shè)計(jì)規(guī)則要求的引腳連接區(qū)域的方法，實(shí)現(xiàn)了引腳正確高效的連接。
【IPC分類】G06F17-50
【公開號(hào)】CN104750886
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310735846
【發(fā)明人】敖健常, 賈艷明, 陸濤濤, 傅靜靜
【申請(qǐng)人】北京華大九天軟件有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月29日