随着VLSI特征尺寸的下降,互连已经成为决定系统性能和功耗的主要因素,其中又以互连线的热问题对芯片的设计和可靠性影响最为重要,本文着重研究超大规模集成电路中非均匀温度分布对互连的影响。首先分析了几种不同的衬底温度分布模型,并且对模型所对应的互连RC延时模型进行了推导。由此引出了非均匀温度分布和依赖于温度的RC延时模型,然后在此基础建立了非均匀温度分布下互连线趋近零时钟偏差的解析模型。最后,在衬底非均匀温度分布的情况下通过缓冲器插入进行互连线延时优化。优化过程同时考虑了互连线温度分布和插入缓冲器的温度特性,并且对比了均匀温度分布和非均匀温度分布下的缓冲器插入模型。这些非均匀热效应对互连线特性有重要影响,因此在设计思想中必须予以考虑,从而确保工作状态的近似理想化。