考虑工艺波动的互连信号完整性分析

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1、摘要摘要随着超大规模集成电路制造技术的飞速发展，互连工艺波动问题已经成为影响集成电路设计与制造的重要因素。本文着重研究超大规模集成电路中互连工艺波动对互连延时和串扰噪声的影响。通过分析互连几何参数波动对互连寄生参数的影响，得到其近似的函数关系表达式，在此基础上分别建立了考虑工艺波动的RC互连延时、RLC互连延时和串扰噪声的统计模型。在给定互连工艺参数波动范围的条件下，利用本文提出的模型可以得到互连延时和串扰噪声均值和标准差的解析表达式。计算结果表明，与目前广泛应用的蒙特卡罗分析方法相比，采用本文所提方法在确保计算精度的前提下大大缩短了计算时间，在超大规模集成电路互连信号完整性的

2、分析和优化中具有独到的优势和潜在的应用前景。关键词：互连工艺波动延时串扰统计模型AbstractWiththerapiddevelopmentofverylargescaleintegratedcircuitsmanufacturingtechnology,interconnectprocessfluctuationhasmadeanimportantimpactonVLSIdesigningandmanufacturing．Theimpactofinterconnectprocessfluctuationontheinterconnectdelayandcrosstalkno

3、iseinVLSIisstudiedanddiscussedatthepresentwork．Theapproximatefunctionrelationshipsareobtainedbyanalyzingtheimpactofinterconnectgeometricparametersfluctuationontheinterconnectparasiticparameters．Onthebasisofthesestudies，thestatisticalRCinterconnectdelaymodel，RLCinterconnectdelaymodelandcrosst

4、alknoisemodelaresuccessfullyproposedandbuiltrespectively．Themathematicalexpressionsofmeanandstandarddeviationofinterconnectdelayandcrosstalknoisecallbeobtainedforgivenfluctuationrangeofinterconnecttechnologicalparametersaccordingtothemodelsproposedinthispaper．Thecomputationresultsshowthatthe

5、timeofcalculationisgreatlyshortenedwithagoodcalculatingprecisionusingthemethodproposedbyauthorascomparedtothewidelyusedMonteCarlomethod．ThemethodproposedbythispaperwillhaveapotentialbrightfutureintheanalysisandoptimizationofVLSIinterconnectsignalinte酣铒Keyword：InterconnectProcessfluctuationsD

6、elayCrosstalkStatisticalmodel创新性声明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做了明确的说明并表示了谢意。本人签名：关于论文使用授权的说明本人完全了解西安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西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使

7、用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本人签名：导师签名：第一章绪论1．1研究背景近几年，集成电路产业一直遵循摩尔定律迅猛发展，技术的进步和特征尺寸的缩小使得互连横截面积和间距越来越小，互连密度以及互连引线层数逐渐增加，由此引起的互连电阻、电容和电感等寄生效应将严重影响电路性能，例如信号传输延时的增加以及信号传输畸变愈加显