基于短路關(guān)鍵面積的版圖優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，集成電路（IC，Integrated Circuit）制造技術(shù)不斷應(yīng)用到生產(chǎn)生活的各個(gè)方面，功能的不斷完善和強(qiáng)大推進(jìn)其設(shè)計(jì)工藝向納米節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)，如何保證電路功能可靠性及較高的成品率成為研究的熱點(diǎn)。通過(guò)減少關(guān)鍵面積實(shí)現(xiàn)版圖優(yōu)化和依靠引入冗余通孔達(dá)到減小通孔失效的不良影響，是保障電路成品率以及可靠性的重要手段。本文對(duì)基于短路關(guān)鍵面積（SCA，Short Critical Area）的版圖線網(wǎng)優(yōu)化和通孔優(yōu)化做了系統(tǒng)研究并取得

2、一定成果。
　　本文首先研究了IC版圖格式，在IC版圖的自動(dòng)設(shè)計(jì)方面，計(jì)算機(jī)技術(shù)帶來(lái)了速度和質(zhì)量上的提升，IC版圖的不同存儲(chǔ)格式為自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件提供了信息交流的途徑，在版圖文件預(yù)處理階段，本文首先利用版圖繪制軟件從包含版圖完整信息的原始 GDSII格式文件中提取具有連接關(guān)系的三層版圖層，將其分別轉(zhuǎn)換為實(shí)驗(yàn)需要的CIF格式文件，便于后期對(duì)版圖進(jìn)行分析和優(yōu)化。
　　在電路設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，缺陷分布是隨機(jī)的，為了精確地減小由隨機(jī)缺陷引

3、起的版圖 SCA，本文提出了基于線網(wǎng)可優(yōu)化空間的版圖優(yōu)化方法。首先以圖像形式讀取版圖信息，對(duì)版圖文件進(jìn)行去噪及二值化處理，并記錄線網(wǎng)在版圖上的位置信息，利用圖像形態(tài)學(xué)方法，用結(jié)構(gòu)元素模擬隨機(jī)缺陷，通過(guò)逐步改變結(jié)構(gòu)元素值確定各線網(wǎng)的可優(yōu)化空間；然后依據(jù)缺陷使線網(wǎng)產(chǎn)生的SCA值判定優(yōu)化順序；最后根據(jù)線網(wǎng)優(yōu)化順序和可優(yōu)化空間，完成版圖線網(wǎng)的自動(dòng)優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)域SCA的精確優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了增量SCA可控性，而且能減小線網(wǎng)優(yōu)化

4、所需的時(shí)間，避免了對(duì)線網(wǎng)進(jìn)行整體移動(dòng)，對(duì)版圖精確優(yōu)化具有指導(dǎo)意義。
　　提高冗余通孔插入率是保證電路可靠性的重要方法，也是通孔優(yōu)化的重要目標(biāo)，借助圖像處理技術(shù)，本文分析了不同類(lèi)型冗余通孔的插入可能帶來(lái)的SCA增量，并將SCA增加比率作為約束條件進(jìn)行通孔的可優(yōu)化性判斷，能有效控制SCA增量，保障了電路性能持續(xù)性。首先分別記錄版圖線網(wǎng)和通孔的位置信息，然后按照設(shè)計(jì)規(guī)則判斷通孔的待優(yōu)化區(qū)域，根據(jù)不同類(lèi)型冗余通孔的引入優(yōu)先級(jí)，對(duì)這些待優(yōu)化