基于短路关键面积的版图优化方法-研究

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1、西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安

2、电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要随着现代科技的发展，集成电路（IC，IntegratedCircuit）制造技术不断应用到生产生活的各个方面，功能的不断完

3、善和强大推进其设计工艺向纳米节点迈进，如何保证电路功能可靠性及较高的成品率成为研究的热点。通过减少关键面积实现版图优化和依靠引入冗余通孔达到减小通孔失效的不良影响，是保障电路成品率以及可靠性的重要手段。本文对基于短路关键面积（SCA，ShortCriticalArea）的版图线网优化和通孔优化做了系统研究并取得一定成果。本文首先研究了IC版图格式，在IC版图的自动设计方面，计算机技术带来了速度和质量上的提升，IC版图的不同存储格式为自动设计软件提供了信息交流的途径，在版图文件预处理阶段，本文首先利用版图绘制软件从包含

4、版图完整信息的原始GDSII格式文件中提取具有连接关系的三层版图层，将其分别转换为实验需要的CIF格式文件，便于后期对版图进行分析和优化。在电路设计制造过程中，缺陷分布是随机的，为了精确地减小由随机缺陷引起的版图SCA，本文提出了基于线网可优化空间的版图优化方法。首先以图像形式读取版图信息，对版图文件进行去噪及二值化处理，并记录线网在版图上的位置信息，利用图像形态学方法，用结构元素模拟随机缺陷，通过逐步改变结构元素值确定各线网的可优化空间；然后依据缺陷使线网产生的SCA值判定优化顺序；最后根据线网优化顺序和可优化空间

5、，完成版图线网的自动优化。实验结果表明，该方法能实现对小区域SCA的精确优化，实现了增量SCA可控性，而且能减小线网优化所需的时间，避免了对线网进行整体移动，对版图精确优化具有指导意义。提高冗余通孔插入率是保证电路可靠性的重要方法，也是通孔优化的重要目标，借助图像处理技术，本文分析了不同类型冗余通孔的插入可能带来的SCA增量，并将SCA增加比率作为约束条件进行通孔的可优化性判断，能有效控制SCA增量，保障了电路性能持续性。首先分别记录版图线网和通孔的位置信息，然后按照设计规则判断通孔的待优化区域，根据不同类型冗余通孔

6、的引入优先级，对这些待优化区域进行排序及加值处理，最后根据统计信息完成满足约束条件的通孔优化。本方法运用版图图像处理技术，可以处理非规则版图，在通孔优化过程中，优先考虑基本冗余通孔，然后对未进行优化的死通孔考虑矩形冗余通孔优化，提高了总插孔率。通过对大规模实际版图进行实验验证，结果表明该方法既能有效控制通孔优化过程中产生的增量SCA，又能保证一定的插孔率从而提高版图可靠性，为实际版图优化应用中对SCA最优约束值的设定提供了精确依据。I西安电子科技大学硕士学位论文关键词：集成电路，版图优化，短路关键面积，冗余通孔论文类

7、型：应用基础研究类IIABSTRACTABSTRACTWiththedevelopmentofmoderntechnology,IC(IntegratedCircuit)manufacturingtechnologyhasbeenconstantlyusedintovariesaspectsofourlife.Itsdesignprocesshasadvancedintonano-meternodewiththecontinuousimprovementandpowerfulfunction.Theissuetoim

8、provethecircuit’syieldandreliabilityhasbeenaresearchfocus.Therecometwoimportantmeasuresfortheissue,oneistoreducetheshortcriticalarea(SCA)forlayoutoptimizationandtheothertoin