🧱 応用編第4章 : レイアウト設計と最適化

Applied Chapter 4: Layout Design and Optimization

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📘 概要 | Overview

ICレイアウト設計では、回路の性能・信頼性・製造適合性を確保するため、
物理配置（placement）・配線（routing）・空間構造（geometry）の最適化が不可欠です。
In IC layout design, it is essential to optimize placement, routing, and geometric structure
to ensure performance, reliability, and manufacturability.

本章では以下の観点から、レイアウト制約と設計上の工夫を学びます：
In this chapter, we explore layout constraints and design strategies from the following perspectives:

🧩 物理劣化要因：配線遅延・IRドロップ・カップリングノイズ
Physical degradation: interconnect delay, IR drop, coupling noise
🏗 CMP/DPT対応パターン：製造ばらつきを抑える配置技術
CMP/DPT-aware patterns: layout techniques for process uniformity
⚡️ 電源/クロック配線戦略：GND・Power・Clockの安定供給
Power/GND/Clock layout strategies: ensuring stable distribution
🛡 寄生素子とラッチアップ対策：ガードリングやウェルタップ活用
Parasitic elements & latch-up prevention: guard rings and well taps

📂 セクション構成 | Section Structure

ファイル名	Title	内容概要 / Description
`layout_principles.md`	📐 Layout Principles	レイアウトの基本：幅・間隔・層構成・電源配線基準 Basic rules: width, spacing, layer stack, power grid
`cmp_dummy_pattern.md`	🧱 CMP Dummy Pattern	CMP均一化・密度制御のダミーパターン設計 CMP uniformity and dummy pattern design
`ir_drop_and_em.md`	⚡ IR Drop & EM	IRドロップ・エレクトロマイグレーション対策 IR drop and electromigration countermeasures
`latchup_prevention.md`	🛡 Latch-Up Prevention	寄生素子・ラッチアップ対策：ガードリングとウェルタップ Latch-up suppression using guard rings and well taps
`layout_case_study.md`	🔍 Case Study	実レイアウト例とDRC適用・設計ノウハウの紹介 Examples of real layouts and DRC-compliant design tips
`layer_overlay_reference.md`	📏 Layer Overlay Reference	各レイヤーの基準・オーバーレイ関係の設計指針 Reference and overlay alignment between layout layers

🎯 対象読者 | Intended Audience

🎓 回路設計から物理実装まで視野を広げたい若手技術者
Young engineers seeking to expand from circuit to physical design
🧑‍🏫 PDKルールや製造制約に触れたい学生
Students interested in PDK rules and manufacturing constraints
🛠 レイアウト最適化と品質保証の関連性に関心のある方
Anyone interested in the connection between layout optimization and quality assurance

🧩 本章のキーワード | Keywords in This Chapter

DRC LVS CMP Dummy Latch-up IR Drop Metal Fill
Guard Ring Well Tap Double Patterning Spacing Rule Density Check

📎 基礎編第5章：SoC設計フローとEDAツール
Basic Ch.5: SoC Design Flow and EDA Tools
🧪 基礎編第3章：プロセス技術と微細化の制約
Basic Ch.3: Process Technology and Scaling Limits
🛠 応用編第6章：PDKとEDA環境
Applied Ch.6: PDK and EDA Environment

👤 著者・ライセンス | Author & License

📌 項目 / Item	📄 内容 / Details
著者 / Author	三溝真一（Shinichi Samizo）
💻 GitHub
📜 ライセンス / License	コード / Code: MIT 教材テキスト / Text: CC BY 4.0 図表 / Figures: CC BY-NC 4.0

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🧱 応用編 第4章 : レイアウト設計と最適化