「理論」の回路を、「実際」の回路図へ

「理論」の回路を、「実際」の回路図へ
設計した回路を実際にレイアウトし、パターン図として形成していきます。
回路設計の時点では、まだ「記号」や「線」だったトランジスタや配線も、設計ツールを用いてデザインすることで、実体の面積や太さを持ち、「かたち」として仕上がります。

レイアウト設計の基礎知識

レイアウト設計とは

レイアウト設計とは、LSIチップ内の回路ブロックや論理回路の物理的な配置と、それらの配線に焦点を当てたプロセスです。LSIは非常に高度な集積度を持つ集積回路であり、数百から数千の論理ゲート、メモリセル、およびその他の電子回路を単一のチップに収めることができます。このような高度な集積度を実現するために、LSIのレイアウト設計は非常に重要です。

レイアウト設計フロー

STEP 01

キックオフ会議

STEP 02

feasibility study

STEP 03

フロアプラン

回路設計に基づき、LSIの製造に必要なマスクを作成するためのレイアウト設計を行います。まず、LSIチップ全体を回路ごとにブロック分割し、各ブロックの配置と、電源やバス、クロックの配置を決定するフロアプランを作成します。特にミックスドシグナルではデジタルの雑音がアナログ回路に影響を与えないように注意が必要です。

STEP 04

ブロックレイアウト・全体レイアウト

レイアウトでは、標準的な回路はセルと呼ばれ、ライブラリ化されていますが、必要に応じて新しいセルの設計や既存セルの変更を行います。セルを配置配線して回路ブロックを設計します。デジタル回路では自動配置配線によるレイアウト設計が一般的ですが、アナログ回路設計ではマニュアル設計も行われます。

STEP 05

レイアウト検証

完成したレイアウト図面は、IC製造工程の制約に適合するかを検証します。電源ショートやオープン入力などの電気的なチェックを行うERC、幅や間隔などを確認するDRC、ゲートレベルの回路とレイアウトの整合性を確認するLVSなどがあります。

STEP 06

設計レビュー

STEP 07

納品

レイアウト設計の仕事内容

各種半導体・LSIのアナログレイアウト設計・開発
半導体・LSIアナログ回路のマニュアルレイアウト業務が主となります。
モバイル、車載、コンシューマ、産業向けなどさまざまなLSI開発に携わっています。

アプリケーション

  • センサー(イメージング、測距 etc.)
  • ディスプレイ
  • モーター
  • 電源 etc.

要素回路

  • ADC/DAC、電源(DCDC/LDO)
  • PLL
  • 各種ドライバー etc.

プロセス

  • FinFET世代およびCMOS 28-40-180nm世代

使用ツール

  • Cadence
  • Synopsys
  • Jedat
  • SIEMENS(Mentor)

レイアウト設計部門からのメッセージ

レイアウト設計部門で働く先輩社員