專利名稱：集成電路版圖與原理圖一致性檢查的局部重簽名修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域，主要涉及后端版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，尤其是版 圖與原理圖一致性檢查。
背景技術(shù)：
版圖與原理圖一致性檢查(LVS—Layout Versus Schematic)用來驗(yàn)證集成電路版圖結(jié)構(gòu) 是否與其原理圖一致，以確保版圖真實(shí)反映電路原理圖。LVS本質(zhì)上是對(duì)版圖和原理圖進(jìn)行 同構(gòu)比較，同構(gòu)時(shí)版圖的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)原理圖上唯一的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這一對(duì)節(jié)點(diǎn)稱為匹配 點(diǎn)。LVS的基本思想是在有匹配點(diǎn)的情況下通過跟蹤匹配更多的點(diǎn)，在沒有匹配點(diǎn)的情況 下使用簽名方法和劃分方法獲得初始匹配點(diǎn)，然后再從初始匹配點(diǎn)出發(fā)繼續(xù)跟蹤，如此反復(fù)， 直至版圖與原理圖全部匹配或無新的匹配點(diǎn)產(chǎn)生為止。
在實(shí)際版圖設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)版圖與原理圖不一致的情況，這種情況下，理想的 做法是LVS能夠?qū)鎴D與原理圖中一致對(duì)應(yīng)的所有節(jié)點(diǎn)都匹配，而不一致的節(jié)點(diǎn)則作為錯(cuò)誤 報(bào)告出來。版圖設(shè)計(jì)者依據(jù)LVS提供的報(bào)告修改版圖設(shè)計(jì)，再重新進(jìn)行LVS，如此反復(fù)，直 到版圖能夠與原理圖一致。顯然這是一個(gè)不斷循環(huán)反復(fù)的過程，對(duì)于當(dāng)前千萬門規(guī)模甚至更 大規(guī)模的集成電路設(shè)計(jì)，版圖設(shè)計(jì)中即使是一個(gè)小小的錯(cuò)誤也往往會(huì)很難查找錯(cuò)誤原因。另 外器件節(jié)點(diǎn)和線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間連接關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，不一致的節(jié)點(diǎn)與其他器件節(jié)點(diǎn)和線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的 連接關(guān)系會(huì)污染這些本應(yīng)該一致匹配的器件節(jié)點(diǎn)或者線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，從而引起更多節(jié)點(diǎn)不能匹配， 這種連接關(guān)系的傳遞性會(huì)導(dǎo)致LVS報(bào)告出來大量錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)包括真實(shí)的不匹配的壞 節(jié)點(diǎn)和偽錯(cuò)節(jié)點(diǎn)。報(bào)告出來的大量錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)不僅使得版圖設(shè)計(jì)者很難查找錯(cuò)誤原因，而且會(huì) 誤導(dǎo)版圖設(shè)計(jì)者去修改偽錯(cuò)節(jié)點(diǎn)從而造成更多的錯(cuò)誤，如此不停的反復(fù)修改和運(yùn)行LVS的過 程將耗費(fèi)大量人力和物力，影響芯片的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)版圖與原理圖不一致時(shí)壞節(jié)點(diǎn)污染周圍其他節(jié)點(diǎn)造成大量器件和線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不 匹配的情況，提出用于版圖與原理圖一致性檢查的局部重簽名修復(fù)方法，分成從器件出發(fā)修 復(fù)線網(wǎng)和從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件兩種方式來修復(fù)被污染的節(jié)點(diǎn)，有效地縮小錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)的范圍， 并且在從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法中采用本發(fā)明公開的局部重簽名方法，從而能夠有效縮小 錯(cuò)誤范圍，從而準(zhǔn)確定位版圖與原理圖中不一致的節(jié)點(diǎn)。
本發(fā)明主要的技術(shù)方案是對(duì)于版圖與原理圖一致性檢查不一致時(shí)，采用局部重簽名方
法，依據(jù)節(jié)點(diǎn)類型分別處理器件節(jié)點(diǎn)和線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為初始匹配點(diǎn)的情況，并且循環(huán)利用修復(fù)后得到的匹配點(diǎn)繼續(xù)修復(fù)其他節(jié)點(diǎn)。當(dāng)初始匹配點(diǎn)是器件節(jié)點(diǎn)時(shí)，采用從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng) 的方法，其特點(diǎn)在于按照器件的腳位依次順序修復(fù)各個(gè)腳位上所連接的線網(wǎng)；當(dāng)初始匹配點(diǎn) 是線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)時(shí)，則采用從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法，其特點(diǎn)在于更新線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的簽名值后 重新對(duì)線網(wǎng)連接的所有器件進(jìn)行簽名，然后依據(jù)簽名結(jié)果先匹配簽名值相等并且類型相同的 器件，然后對(duì)簽名值不等的器件按類型和腳位權(quán)重依次順序匹配。
本發(fā)明公開的局部重簽名修復(fù)方法修復(fù)因被壞節(jié)點(diǎn)污染而不能匹配的器件或線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。 局部簽名修復(fù)方法并不是對(duì)所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行簽名，而僅僅只對(duì)初始匹配點(diǎn)周圍的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行 簽名，所以時(shí)間復(fù)雜度為0 (D)， D為初始匹配點(diǎn)的連接節(jié)點(diǎn)數(shù)。
本發(fā)明所述局部重簽名修復(fù)方法，能夠在版圖與原理圖檢查出現(xiàn)不一致時(shí)，提供一種有 效的修復(fù)錯(cuò)誤的手段，同時(shí)防止壞節(jié)點(diǎn)污染周圍其他節(jié)點(diǎn)，并能夠正確査找錯(cuò)誤根源，有利 于集成電路版圖設(shè)計(jì)者進(jìn)行LVS的錯(cuò)誤查找和調(diào)試，并且由于進(jìn)行了局部的重新簽名，保證 了節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程的準(zhǔn)確性，從而避免了因修復(fù)錯(cuò)誤而引入新錯(cuò)誤的可能。
在本發(fā)明中，器件(Instance)指集成電路的各種電子元器件，包括但不限于電阻、電容、 電感、二極管、三極管、節(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管、MOS管、單元電路等，器件通過腳位連接到線網(wǎng)； 線網(wǎng)(Net)是指用來連接器件的金屬或多晶硅等導(dǎo)電線，線網(wǎng)通過器件的腳位連接到器件； 節(jié)點(diǎn)是指版圖和原理圖中的器件或者線網(wǎng)；匹配點(diǎn)是指版圖上的器件或線網(wǎng)在原理圖上對(duì)應(yīng) 匹配的器件或線網(wǎng)，或者反過來；壞節(jié)點(diǎn)版圖與原理圖上不一致的節(jié)點(diǎn)。


圖l LVS局部重簽名修復(fù)方法總體流程圖； 圖2從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法流程圖3從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的例子示意圖4從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的例子示意圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)于版圖與原理圖一致性檢查不一致時(shí)，采用局部重簽名方法，依據(jù)節(jié)點(diǎn)類型分別處理 器件節(jié)點(diǎn)和線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)作為初始匹配點(diǎn)的情況，并且循環(huán)利用修復(fù)后得到的匹配點(diǎn)繼續(xù)修復(fù)其 他節(jié)點(diǎn)。當(dāng)初始匹配點(diǎn)是器件節(jié)點(diǎn)時(shí)，采用從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的方法，其特點(diǎn)在于按照器 件的腳位依次順序修復(fù)各個(gè)腳位上所連接的線網(wǎng)；當(dāng)初始匹配點(diǎn)是線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)時(shí)，則采用從線
網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法，其特點(diǎn)在于更新線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的簽名值后重新對(duì)線網(wǎng)連接的所有器件
進(jìn)行簽名，然后依據(jù)簽名結(jié)果先匹配簽名值相等并且類型相同的器件，然后對(duì)簽名值不等的器件按類型和腳位權(quán)重依次順序匹配。
以上過程的具體步驟如下，如圖1所示 步驟(2)首先判斷初始匹配點(diǎn)集合是否為空，非空才能進(jìn)行下一步修復(fù)，否則跳到步驟(8) 結(jié)束修復(fù)；
步驟(3)依次取出初始匹配點(diǎn)集合里的一對(duì)匹配點(diǎn)；
步驟(4)判斷是否為器件并且確定執(zhí)行步驟(5)或者(6);
步驟(5)初始匹配點(diǎn)是器件，則從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)，按照器件的腳位依次順序修復(fù)各個(gè)腳
位上所連接的線網(wǎng)，比如版圖器件的1號(hào)腳位連接的線網(wǎng)對(duì)應(yīng)原理圖器件的1號(hào)腳位上連接
的線網(wǎng)；
步驟(6)初始匹配點(diǎn)是線網(wǎng)，則從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件，采用局部重簽名的方法修復(fù)線網(wǎng)所連 接的各種器件，具體實(shí)施步驟如圖2所示；
步驟(7)將步驟(5)和步驟(6)新得到的匹配點(diǎn)追加到初始匹配點(diǎn)集合中，然后繼續(xù)(2) 一 (7)直到步驟(2)中初始匹配點(diǎn)集合為空。
初始匹配點(diǎn)是器件時(shí)，采用從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的方法。器件的類型決定了該器件的腳 位數(shù)量和各個(gè)腳位之間的關(guān)系，因此從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)只需按照腳位順序依次匹配各個(gè)腳 位上對(duì)應(yīng)的線網(wǎng)即可，比如版圖器件的1號(hào)腳位連接的線網(wǎng)對(duì)應(yīng)匹配原理圖器件的1號(hào)腳位 上連接的線網(wǎng)。
初始匹配點(diǎn)是線網(wǎng)時(shí)，采用從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法，如圖2所示，從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)
器件方法的詳細(xì)流程如下 步驟(21)開始初始化；
步驟(22)首先更新初始匹配點(diǎn)自身的簽名值，讓版圖線網(wǎng)和原理圖線網(wǎng)的簽名值相等； 步驟(23)分別收集版圖和原理圖線網(wǎng)所連接的器件，過濾已經(jīng)匹配的器件； 步驟(24)對(duì)步驟(23)收集到的每一個(gè)器件重新進(jìn)行簽名，簽名函數(shù)為
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中NewSignature是版圖器件節(jié)點(diǎn)或原理圖器件節(jié)點(diǎn)的簽名值；D是器件的腳位總數(shù)； SigNeti是器件節(jié)點(diǎn)的第i號(hào)腳位上連接的線網(wǎng)的簽名值；WdghtPini是第i號(hào)腳位在器件所有 腳位中的權(quán)重系數(shù)，版圖與原理圖上相同的器件腳位賦予相同的腳位權(quán)重系數(shù)，同一個(gè)器件 上不同的腳位權(quán)重系數(shù)一般賦予不同值，只有可交換的腳位才能賦予相同權(quán)重系數(shù)。 步驟(25)依據(jù)步驟(24)中的新簽名值，匹配簽名值相等的版圖器件和原理圖器件，并調(diào)
用步驟(26)將新得到的匹配點(diǎn)追加到初始匹配點(diǎn)集合中；步驟(27)對(duì)仍然無法按照簽名值匹配的器件，按照器件類型進(jìn)行分類，對(duì)同類器件則依據(jù) 線網(wǎng)連接到器件上的腳位權(quán)重隨機(jī)匹配，版圖與原理圖上相同的器件腳位賦予相同的腳位權(quán) 重，同一個(gè)器件上不同的腳位權(quán)重一般不同，比如MOS管的腳位g和腳位d賦予不同的腳 位權(quán)重值，并同樣調(diào)用步驟(26)將新得到的匹配點(diǎn)追加到初始匹配點(diǎn)集合中，若仍然無法 得到匹配點(diǎn)則轉(zhuǎn)入步驟(28)結(jié)束。
圖3是一個(gè)從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的例子，通過實(shí)例解釋了從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的詳細(xì)過
程
版圖器件與原理圖器件各有i個(gè)腳位，編號(hào)l——i，版圖這邊l一一i號(hào)腳位分別連接線 網(wǎng)Nl — —Ni，原理圖這邊1——i號(hào)腳位分別連接線網(wǎng)N一l~~N—i。那么按照腳位依次修 復(fù)匹配，即版圖的Nl與原理圖的N—1對(duì)應(yīng)匹配，版圖的N2與原理圖的N—2對(duì)應(yīng)匹配，……， 版圖的Ni與原理圖的N_i對(duì)應(yīng)匹配。
對(duì)于可交換的腳位可以交換修復(fù)，如圖中2、 3號(hào)腳位可交換，則版圖的線網(wǎng)N2、 N3可 以與原理圖的線網(wǎng)N—2、 N—3交換修復(fù)，即N2與N—3匹配，同時(shí)N3與N—2匹配。
圖4是一個(gè)從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的例子，通過實(shí)例解釋了從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的詳細(xì)過 程。為了敘述簡(jiǎn)單方便，這里僅僅舉了一個(gè)由電阻和電容2種類型的器件所組成的示意圖。 顯然版圖與原理圖并不一致，在LVS使用簽名和劃分等一系列方法后獲得一對(duì)初始匹配 點(diǎn)一_Net0與Net0，進(jìn)一步跟蹤得到器件(R0， R_0)和線網(wǎng)(Nl， N—1)匹配，而版圖 中不匹配點(diǎn)有
器件Rl， R2， R3， R4， C5， R6
線網(wǎng)N2， N3， N4
原理圖中不匹配點(diǎn)有
器件R—1， R_2， C—3， R—4， C_5， R—6 線網(wǎng)N—2， N—3， N—4
這時(shí)從初始匹配點(diǎn)(Nl， N—1)出發(fā)修復(fù)器件Rl， R2， R3， R4， C5， R6和器件R—1， R—2， C_3， R—4， C_5， R—6，若直接按照器件類型和腳位權(quán)重分類后隨機(jī)匹配，會(huì)出現(xiàn)如下 匹配結(jié)果-
(Rl， R—1)， (R2， R_2)， (R3, R—4)， (R4, R6) (C5,C—3)
版圖的R6和原理圖的C_5仍然不能匹配。
在一個(gè)超大規(guī)模電路設(shè)計(jì)中出現(xiàn)這樣的局部錯(cuò)誤后，調(diào)試和查錯(cuò)是最主要的，本例子中 (R4， R—6)匹配了，但查錯(cuò)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)位置應(yīng)該是(R6, R_6)，這樣會(huì)誤以為錯(cuò)誤根源在于R6，而實(shí)際上錯(cuò)誤根源在于R3， C_3，這里修復(fù)得到(R4， R_6)是錯(cuò)誤的。 按本發(fā)明中的方法則可以很好的解決這個(gè)問題
步驟(21， 22)首先初始化并更新初始匹配點(diǎn)(N1，N—1)的簽名值，使得(N1,N一1)的 簽名值完全相等；
步驟(23)收集線網(wǎng)(N1,N—1)各自連接的未匹配器件，即 版圖 Rl， R2， R3， R4， C5， R6， 原理圖R—1， R—2， C—3， R_4， C_5， R—6
步驟(24)對(duì)上述器件重新進(jìn)行的簽名，由于此時(shí)(N1,N—1)的簽名值已經(jīng)相等，所以 簽名后會(huì)得到版圖(R1， R6}，原理圖(RJ,R—6}的簽名值相等，其他的互不相等；
步驟(25)則根據(jù)步驟(24)的結(jié)果匹配(Rl， R_l)和(R6， R一6)，并將這兩對(duì)匹配 點(diǎn)加入初始匹配點(diǎn)集合，錯(cuò)誤根源也就局限在剩余還沒有匹配的節(jié)點(diǎn)里面；
步驟(27)再依據(jù)類型和腳位權(quán)重對(duì)剩下的器件分類，得到
版圖{R2， R3， R4}， {C5}
原理圖{R—2， R_4}， (C一3， C—5}
按照出現(xiàn)順序隨機(jī)匹配得到匹配點(diǎn)(R2， R—2)， (R3， R4)， (C5， C_3),而R4和C—5 則不能匹配。由于這里R2、 R3、 R4位置可交換，同樣C—3、 C—5也可交換，因此報(bào)告R4和 C—5不能匹配與報(bào)告R3和C—3不能匹配是等價(jià)的。這樣將錯(cuò)誤準(zhǔn)確的定位在版圖的R4和原 理圖的C—5上。
通過上述例子詳細(xì)解釋了本發(fā)明，但對(duì)本領(lǐng)域而言，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離 本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神，比如簽名方法本質(zhì)上是一種哈希(hash)方法，因此希望所附權(quán)利要求包 含不脫離本發(fā)明的精神的各種變形和變換。
權(quán)利要求
1、集成電路版圖與原理圖一致性檢查的局部重簽名修復(fù)方法，用于在版圖與原理圖出現(xiàn)不一致的節(jié)點(diǎn)時(shí)，通過從初始匹配點(diǎn)集合選擇的初始匹配點(diǎn)出發(fā)修復(fù)其他未匹配節(jié)點(diǎn)的方法，縮小錯(cuò)誤范圍，減少偽錯(cuò)報(bào)告，其中初始匹配點(diǎn)包括器件節(jié)點(diǎn)和線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)兩種類型，其特征在于，該方法采用以下方式進(jìn)行錯(cuò)誤修復(fù)當(dāng)初始匹配點(diǎn)是器件節(jié)點(diǎn)時(shí)，采用從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的方法，當(dāng)初始匹配點(diǎn)是線網(wǎng)時(shí)，采用從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法；將每次修復(fù)后新得到的匹配點(diǎn)追加到初始匹配點(diǎn)集合，繼續(xù)按上述方式進(jìn)行循環(huán)修復(fù)，直至初始匹配點(diǎn)集合為空。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路版圖與原理圖一致性檢查的局部重簽名修復(fù)方法，其特征 在于所述采用從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)的方法是從已經(jīng)匹配的器件節(jié)點(diǎn)出發(fā)，向外跟蹤器件連 接的所有線網(wǎng)，按腳位順序依次匹配各個(gè)腳位上連接的線網(wǎng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路版圖與原理圖一致性檢查的局部重簽名修復(fù)方法，其特征 在于所述從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法是從已經(jīng)匹配的線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)出發(fā)，向外跟蹤線網(wǎng)連接的 所有器件，按照以下步驟進(jìn)行修復(fù)匹配步驟一，更新線網(wǎng)自身的簽名值；步驟二，對(duì)線 網(wǎng)連接的所有器件進(jìn)行簽名；步驟三，匹配器件類型相同并且簽名值相等的器件；步驟四， 將簽名值不等的器件按器件類型和腳位權(quán)重任意匹配。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的集成電路版圖與原理圖一致性檢査的局部重簽名修復(fù)方法，其D特征在于所述簽名函數(shù)為NewSignature^ZS/gA^"『e/g/^尸/w'，其中NewSignature是版圖器件節(jié)點(diǎn)或原理圖器件節(jié)點(diǎn)的簽名值；D是器件的腳位總數(shù)；SigNeti是器件節(jié)點(diǎn)的 第i號(hào)腳位上連接的線網(wǎng)的簽名值；WeightPini是第i號(hào)腳位在器件所有腳位中的權(quán)重系 數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成電路版圖與原理圖一致性檢查的局部重簽名修復(fù)方法，屬于半導(dǎo)體集成電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域，主要用于后端版圖設(shè)計(jì)時(shí)的版圖與原理圖一致性檢查。在版圖與原理圖出現(xiàn)不一致的情況時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大量的不匹配——這會(huì)使得版圖設(shè)計(jì)者查找錯(cuò)誤非常困難。本發(fā)明采用局部重簽名方法，能夠在版圖與原理圖不一致時(shí)，從初始匹配點(diǎn)出發(fā)修復(fù)錯(cuò)誤，根據(jù)初始匹配點(diǎn)的類型——器件或線網(wǎng)——分別采用從器件出發(fā)修復(fù)線網(wǎng)和從線網(wǎng)出發(fā)修復(fù)器件的方法，將原本應(yīng)該匹配的節(jié)點(diǎn)修復(fù)匹配，并循環(huán)加入下一輪的初始匹配點(diǎn)集合中，反復(fù)執(zhí)行，從而突出不匹配的壞節(jié)點(diǎn)，準(zhǔn)確定位錯(cuò)誤根源，能大大提高版圖設(shè)計(jì)者查錯(cuò)的效率。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101452492SQ20071017829
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者侯勁松, 李志梁, 李楨榮, 毛凌穎 申請(qǐng)人:北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司