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随着集成电路生产工艺进入纳米时代,可制造性和成品率问题日益严重,成为集成电路设计和制造的关键。化学机械抛光(Chemical-Mechanical Polishing,简称CMP)是影响集成电路性能和成品率的主要因素之一。布线阶段考虑CMP问题是提高集成电路成品率的有效方法之一。本文对成品率驱动的布线算法进行了深入研究,从布线、优化和布线后处理三阶段系统地解决由于CMP引起的成品率问题,论文主要贡献如下:1.在布线阶段,为了减小CMP引起的成品率问题,实现了铜工艺下CMP成品率驱动的布线系统。将铜工艺下的电镀(Electroplating,简称ECP)模型和CMP模型用于布线算法中,提出了线面积密度驱动的总体布线算法、线面积密度驱动的层分配算法,以及权重线密度驱动的详细布线算法,系统地考虑了CMP对各个布线阶段的影响,通过统一建模合理地控制各个布线层的连线密度均匀度,从而有效减少铜厚度变化和后期版图冗余金属(dummy fill)的插入数量。实验表明,该系统有效减少了ECP后铜厚度变化5%-7%,减少CMP后铜厚度变化15%-17%,同时减少了冗余金属填充数量大约5%。2.在互连优化阶段,为了减小CMP对芯片性能的影响,针对铝工艺和铜工艺提出了考虑CMP的缓冲器插入互连两种优化算法。首先,提出了考虑层间电介质(Interlayer Dielectric,简称ILD) CMP的缓冲器插入算法,通过用ILD CMP模型估算层间电介质厚度,使互连线延迟计算更加准确。第二,提出了考虑CMP冗余金属填充的缓冲器插入算法,通过建立有效的层分配后冗余金属填充预测模型,使缓冲器插入的互连延迟计算更加准确。实验表明,ILD CMP偏差以及冗余金属填充对于缓冲器插入的精确度有很大影响,本文提出的算法能有效估算这些影响,提高缓冲器插入互连线优化的精度。3.在布线后处理阶段,为了进一步减少CMP冗余金属填充对芯片性能的影响,提出了性能驱动的冗余金属填充算法。算法按照关键线网对填充区域分类,对每个填充区域进行填充数量的再分配,并采用解析式沙漏模型实现冗余金属填充。实验表明,该算法与已有算法相比,能平均减少15%冗余金属填充对于线网时延的影响。