基于缺陷特征的開(kāi)路關(guān)鍵面積模型及提取算法研究.pdf

1、在集成電路制造水平呈指數(shù)級(jí)上升的當(dāng)今時(shí)代，集成電路的版圖設(shè)計(jì)和制造工藝不斷完善，然而卻始終不能徹底消除因缺陷造成的成品率降低問(wèn)題。關(guān)鍵面積問(wèn)題的深入研究可以在電路芯片投入大規(guī)模生產(chǎn)之前較好地分析集成電路版圖對(duì)缺陷的敏感度，有效地預(yù)測(cè)成品率，從而通過(guò)改變版圖設(shè)計(jì)和改善制造工藝等手段提高成品率。在關(guān)鍵面積提取的諸多算法當(dāng)中，基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的提取算法具有算法思想直觀、提取效率高、計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確、便于仿真實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，因而備受研究人員關(guān)注。本文通過(guò)

2、深入研究已有的關(guān)鍵面積計(jì)算模型和集成電路工藝缺陷，取得了如下研究成果：
　　1.對(duì)關(guān)鍵面積特別是開(kāi)路關(guān)鍵面積計(jì)算模型進(jìn)行了研究。本文從成品率預(yù)測(cè)入手，引入關(guān)鍵面積概念，闡明提取關(guān)鍵面積對(duì)優(yōu)化版圖，提高集成電路成品率的重要作用，通過(guò)分析對(duì)比已有的關(guān)鍵面積提取方法和計(jì)算模型的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種基于缺陷特征的開(kāi)路關(guān)鍵面積計(jì)算新模型。該模型使用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)理論對(duì)版圖線網(wǎng)或單根導(dǎo)體進(jìn)行操作，重點(diǎn)對(duì)膨脹算法進(jìn)行了改進(jìn)，具有較高的提取效率和較強(qiáng)的泛

3、用性。
　　2.根據(jù)此模型設(shè)計(jì)并通過(guò)MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的提取算法。該算法的實(shí)現(xiàn)步驟為：首先，對(duì)待處理的電路版圖進(jìn)行灰度化、二值化處理，創(chuàng)建一個(gè)與之大小相同的全零矩陣，將電路版圖線網(wǎng)進(jìn)行掃描，把線網(wǎng)輪廓分割為單個(gè)線條，提取其詳細(xì)信息，同時(shí)獲取缺陷的特征信息；而后運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)中的膨脹運(yùn)算對(duì)缺陷進(jìn)行拷貝，將結(jié)果與全零的初始矩陣?yán)奂?，累加結(jié)果大于1的區(qū)域面積即為整體版圖的開(kāi)路關(guān)鍵面積。
　　3.對(duì)算法進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證。使

4、用本文提出的關(guān)鍵面積提取算法，在對(duì)版圖線網(wǎng)進(jìn)行膨脹運(yùn)算時(shí)分別采用本文設(shè)計(jì)的快速膨脹算法和MATLAB自帶庫(kù)函數(shù)中的膨脹算法進(jìn)行對(duì)比，在大型版圖Synthesized OpenSparc Circuit上使用MATLAB軟件進(jìn)行仿真，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，兩種算法具有相同的關(guān)鍵面積提取精度，但本文使用的快速膨脹算法使用了較少的運(yùn)算時(shí)間，顯示出本文模型與算法具有較強(qiáng)的可行性和較高的運(yùn)算效率。
　　4.使用本文算法提取的開(kāi)路關(guān)鍵面積運(yùn)用到版圖優(yōu)