帶宏模型的大規(guī)模集成電路互連結(jié)構(gòu)的電容提取.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，集成電路的體積逐漸縮小，金屬互連線之間的聯(lián)系越來(lái)越緊密，這就使得導(dǎo)體之間的耦合電容對(duì)整個(gè)電路的影響越來(lái)越明顯，甚至可能超過(guò)門電路本身，所以研究導(dǎo)體之間的耦合電容變得非常重要。國(guó)際上目前有一些權(quán)威的提取耦合電容的方法，比如Raphael RC3等。使用這些方法提取的電容值，結(jié)果非常精確，但是可能會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，或者產(chǎn)生巨大的內(nèi)存消耗，或者有一些結(jié)構(gòu)，沒(méi)法使用這些權(quán)威方法進(jìn)行電容提取。所以提出新方法來(lái)解決這些問(wèn)題

2、勢(shì)在必行。
　　本論文使用懸浮隨機(jī)行走算法FRW(floating random walk)來(lái)提取導(dǎo)體產(chǎn)生的電容值。FRW算法是目前發(fā)展非常好的一種算法，它具有伸縮性好、內(nèi)存消耗低、精度可控制等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著工藝的發(fā)展，出現(xiàn)一些新的要求，是FRW算法所不能處理或者處理結(jié)果不能滿足要求的。例如非曼哈頓型的幾何結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)、存儲(chǔ)芯片（Memory IC）或者FPGA上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的重復(fù)結(jié)構(gòu)等。對(duì)于上述的這些FRW算法不能精確的提取電容的情

3、況，本論文提出一種算法來(lái)解決，即帶宏模型的懸浮隨機(jī)行走算法。對(duì)這些非曼哈頓結(jié)構(gòu)、重復(fù)結(jié)構(gòu)、具有復(fù)雜襯底、需要保密等的子結(jié)構(gòu)建立一個(gè)宏模型，然后將宏模型和FRW算法相結(jié)合來(lái)進(jìn)行耦合電容提取。所謂宏模型是一個(gè)子區(qū)域內(nèi)部反映電勢(shì)和電量關(guān)系的一個(gè)矩陣，可以使用它來(lái)代替子區(qū)域中的細(xì)節(jié)。本論文提出建立宏模型的兩種方法，即邊界元法和有限差分法，論文中詳細(xì)介紹了這兩種方法。另外，本論文給出了一種通過(guò)修改高斯積分的高斯點(diǎn)來(lái)增加電容提取精確度的新方法。最后

4、，論文中提出了一種新的存儲(chǔ)宏模型的形式，這種形式具有對(duì)稱性，所以可以通過(guò)只存儲(chǔ)一半的方式來(lái)減少內(nèi)存的消耗量。
　　本論文研究了帶宏模型的懸浮隨機(jī)行走算法，提出了存儲(chǔ)宏模型的新形式，并采用一種新方法來(lái)提高電容提取的準(zhǔn)確度。論文中的所有程序均使用C/C++語(yǔ)言在linux平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)。程序運(yùn)行新算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，將得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與使用了Raphael RC3等權(quán)威方法提取的耦合電容結(jié)果相對(duì)比，對(duì)比結(jié)果表明論文中新提出的方法在提取耦合電容的