基于网格上随机行走法的集成电路寄生参数提取

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目前集成电路的信号频率在不断地提高，同时工艺特征尺寸也在不停地缩小。在集成电路发展初期很多不受关注的物理效应逐渐地影响了集成电路电路性能的提升，其中的代表性因素就是互连寄生效应。再加之某些工艺会对芯片平整度有一定的需求，需要增加悬浮导体解决。而悬浮导体的增加也会导致寄生效应的增强，因而寄生参数的提取显得尤为重要。现有的寄生参数提取方法中各有优劣，其中浮动随机行走法理论精度最高，没有离散误差，可以高度并行化，但收敛速度慢，对于复杂的几何外形、复杂的材料难以适应，对于非曼哈顿结构的处理效率不高。而离散几何法、有限元法等方法是基于体离散的方法，能够天然地适应复杂形状和复杂材料，然而该类方法形成的线性方程组却很难并行化计算。本文利用浮动随机行走法在每次行走之间几乎没有相关性，可高度并行化的特点，将其引入能够适应多媒质复杂结构的离散外微分框架之中，从待考察空间点出发在空间随机行走并在到达边界终止，用数理统计的方法统计出终止在各边界上的概率，并以其作为权重计算出目标空间点的场分布，并最终获得各种物理量值。该方法虽然精度也取决于网格，但是求解仍保持高效，且其占用存储空间非常少，并在求解局部场分布、大规模并行计算方面有显著的优势。本文实验结果证明，随着网格数量的增加，基于网格的随机行走法计算效率更显优势。在10546个节点的情况下，其计算效率是有限元法的2.3倍。该方法可用于对悬浮导体的处理之上。由于悬浮导体具有表面电势未知，且其表面电荷量为零的特点，传统方法在处理含有大量悬浮导体的系统时处理效率明显受到影响。本文提出的方法与传统方法相比，可以在保证精度的前提下具有更快的提取速度。本文中还探讨了采用离散外微分框架下的随机行走法用于敏感度分析的问题。通过对转移矩阵求偏导得到的电势对工艺参数的敏感度，进而求解寄生参数对工艺参数的敏感度。

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作者
钱雅云;
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作者单位

安徽大学;

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授予单位安徽大学;
学科电子科学与技术；电路与系统
授予学位硕士
导师姓名吴秀龙,任卓翔;
年度 2019
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类计算技术、计算机技术;微电子学、集成电路（IC）;
关键词
网格; 随机行走; 集成电路;

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