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ULSI片内互连线寄生参数提取及应用

专 业: 电路与系统
关键词: 片内互连线 参数提取 神经网络模型 电源树 同步切换噪声 噪声分析
分类号: TN301
形 态: 共 96 页 约 62,880 个字 约 3.008 M内容
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内容摘要


该文以片内互连线的关键长线为主要研究对象,侧重寄生参数提取方法的研究,以及基于互连模型分析各种寄生效应。

研究方法从精度和速度两方面着手。

文中研究内容可分为两部分:

■互连线寄生参数提取部分1基于ULSI片内互连电感、电容参数提取问题的内容和特点,引入互连线不同相对几何位置的寄生参数解析计算公式,得到一类快速寄生电感、电容定界方法。

2提出一类基于牛顿法BP网络的互连线寄生电感提取方法;根据ULSI片上互连线曼哈顿结构特点,将ANN方法应用于多导体系统环电感分段计算,提出一种快速限制回路寄生电感提取方法。

3利用Csplat模拟互连线光刻,分析光刻中OPE对互连线版图的影响,针对版图畸变现象,采用二维BEM对电容参数作精确的实验性建模;定义有效长度概念,提出基于人工神经网络ANN实现多级导体系统寄生电容的快速提取方案。

■基于互连线RC、RLC模型的时序分析1针对ULSI设计中常用的晶体管驱动的单条全局互连线,以一阶或二阶模型近似其末端电压,得到时延和过冲分析的简化解析模型;基于两条电容性耦合互连线基本微分方程,推导出低阶近似串扰解析模型,并推广至多条电容性耦合互连线情况。

2基于电源树的普通RLC模型与π型RLC模型,利用一类切换事件驱动的节点重组及参数重编机制,将非线性噪声传播过程简化为线性系统,实现PST噪声分析的时域解析方法,以提高模拟效率……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 引言
1.1研究背景
1.1.1超深亚微米工艺VDSM及系统芯片技术SOC
1.1.2互连和封装技术
1.1.3片内互连分类及设计考虑
1.2 ULSI片上互连寄生参数的影响
1.3本文研究工作
1.3.1研究对象和研究内容
1.3.2参数提取研究方法
1.3.3本文主要研究内容
第二章 ULSI连线分析基本理论
2.1 Maxwell方程组
2.2互连模型
2.2.1器件和互连的按比例缩小
2.2.2互连模型
2.2.3互连线模型选择原则
2.3器件模型
2.3.1普通形式
2.3.2查表形式
2.3.3等效电容形式
2.4互连分析中存在的几个主要问题
2.4.1稀疏化与稳定性
2.4.2模型降阶问题
第三章 ULSI互连线寄生电感参数提取
3.1引言
3.2电感提取问题
3.2.1问题的描述
3.2.2部分电感概念
3.2.3研究现状
3.3多导体系统限制回路电感提取解析方法
3.3.1平行导体自感和互感解析计算公式
3.3.2定界方法
3.4基于BP网络的电感提取方法
3.4.1基于牛顿法的BP网络
3.4.2基于BP网络的电感提取
3.4.3仿真算例
3.4.4小结
3.5多导体系统限制回路电感提取方法
3.5.1信号线与地线布线特点
3.5.2基于HARO规则的RLIE
3.5.3基于ANN的多导体系统RLIE
3.5.4实例
3.5.5小结
第四章 ULSI互连线寄生电容参数提取
4.1互连线寄生电容提取问题
4.1.1问题的描述
4.1.2静电场的计算
4.1.3常用方法
4.2互连线解析电容模型
4.2.1单层金属共面导体的寄生电容参数
4.2.2多级金属导体中寄生电容参数
4.3互连线寄生电容参数的上下界推导
4.4 OPE对互连线模拟光刻的影响
4.5基于ANN提取互连线寄生电容参数
4.5.1互连线寄生电容提取修正因子法
4.5.2计算实例
4.6本章小结
第五章 ULSI互连线高频效应分析
5.1互连线耦合效应时域分析
5.1.1电容耦合效应
5.1.2电感耦合效应
5.2单根互连线延时和过冲分析
5.2.1 RC线分析
5.2.2 RLC线分析
5.3高频互连线串扰分析
5.3.1两条电容性耦合互连线串扰模型
5.3.2多条电容性耦合互连线串扰模型
5.4本章小结
第六章 电源树同步切换噪声估计
6.1 ULSI电源/地网络设计特点
6.1.1布图模式
6.1.2 ULSI电源/地网络设计特点
6.2基于分布RLC模型估计电源树同步切换噪声
6.2.1 PST建模
6.2.2基于事件驱动机制估计PST的SSN
6.2.3 PST噪声估计
6.2.4仿真
6.3基于π型分布RLC模型估计电源树同步切换噪声
6.3.1 PST建模
6.3.2基于事件驱动机制估计PST的SSN
6.3.3仿真
6.4结论
第七章 总结与展望
参考文献

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中图分类: > TN301 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 一般性问题 > 基础理论

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