帶宏模型的大規(guī)模集成電路互連結構的電容提取.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)系越來越緊密，這就使得導體之間的耦合電容對整個電路的影響越來越明顯，甚至可能超過門電路本身，所以研究導體之間的耦合電容變得非常重要。國際上目前有一些權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，結果非常精確，但是可能會花費大量的時間，或者產生巨大的內存消耗，或者有一些結構，沒法使用這些權威方法進行電容提取。所以提出新方法來解決這些問題

2、勢在必行。
　　本論文使用懸浮隨機行走算法FRW(floating random walk)來提取導體產生的電容值。FRW算法是目前發(fā)展非常好的一種算法，它具有伸縮性好、內存消耗低、精度可控制等優(yōu)點。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果不能滿足要求的。例如非曼哈頓型的幾何結構的出現(xiàn)、存儲芯片（Memory IC）或者FPGA上經常會出現(xiàn)的重復結構等。對于上述的這些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解決，即帶宏模型的懸浮隨機行走算法。對這些非曼哈頓結構、重復結構、具有復雜襯底、需要保密等的子結構建立一個宏模型，然后將宏模型和FRW算法相結合來進行耦合電容提取。所謂宏模型是一個子區(qū)域內部反映電勢和電量關系的一個矩陣，可以使用它來代替子區(qū)域中的細節(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，論文中詳細介紹了這兩種方法。另外，本論文給出了一種通過修改高斯積分的高斯點來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宏模型的形式，這種形式具有對稱性，所以可以通過只存儲一半的方式來減少內存的消耗量。
　　本論文研究了帶宏模型的懸浮隨機行走算法，提出了存儲宏模型的新形式，并采用一種新方法來提高電容提取的準確度。論文中的所有程序均使用C/C++語言在linux平臺下實現(xiàn)。程序運行新算法進行了實驗，將得到的實驗結果與使用了Raphael RC3等權威方法提取的耦合電容結果相對比，對比結果表明論文中新提出的方法在提取耦合電容的