本文關(guān)鍵詞：帶宏模型的大規(guī)模集成電路互連結(jié)構(gòu)的電容提取

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【摘要】：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(mén)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,它具有仲縮性好、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,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時(shí)候,不僅精度符合要求,提取的范圍更加廣泛,減小了內(nèi)存消耗,而且極大的縮短了電容提取的時(shí)間,例如對(duì)于重復(fù)結(jié)構(gòu)的例子,加速可達(dá)10X。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN47

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本文編號(hào)：1147844