专利名称：耦合互连线的静态时序分析的优化的制作方法
耦合互连线的静态时序分析的优化技术领域
本发明属于微电子技术领域，更进一步涉及一种微电子集成电路领域中的耦合 RLC互连线的静态时序分析的优化方法。本发明可用于在集成电路设计工程的前期，考虑耦合情况下，快速近似计算得出耦合互连线的延时并对静态时序分析进行优化。
背景技术：
随着集成电路的集成度和速度的迅速提高，互连线在深亚微米集成电路设计过程中影响集成电路设计性能的一个重要因素。随着集成电路时钟频率的提高和集成电路互连线规模的增大，耦合电容和耦合电感效应导致的延时成为互连延时的主要来源，忽略这两种效应会使计算互连延时的误差很大。为了在集成电路设计前期，提前对互连延时做出精确估算，必须利用包含耦合电容、电感效应的延时计算方法进行计算。
当前IC互连延时计算方法主要有两种一种是采用SPICE软件计算工具，计算时， 该类软件内核通过分析处理互连的图形信息，对每一种激励源下的互连电压，电流进行拟合，然后对得到的数据进行数学计算，得到延时值。例如，HSPICE软件就是用该种方法完成计算的。该方法在计算处理大量互连图形数据时耗费的计算时间较长，将会延长电路设计时间，增加了设计成本。
第二种方法是在计算延时之前，首先对互连进行解析化简，利用后端布线的互连参数值，得到一种利于直接进行延时计算的简单电路形式，然后进行延时计算。例如，王胜国的专利申请“RLC互连线和传输线模型的传递函数递推方法及其模型简化”(申请号 200510078266. 9，公开号CN 1808450A)公开了一种利用有效的递推方法建立RLC分布互连线和传输线2η阶频域的传递函数模型。主要特征包括他的两个递推多项式及其在循环中的两个交互递推算法。本发明也进一步给出了均勻分布互连线和传输线的均勻长度阶的简化和优化模型方法。该方法存在的不足是，计算时采用分布互连线和传输线互连模型，该种模型必须利用矩阵计算互连延时，计算方法比较复杂繁琐，执行效率比较低。
王胜国的专利申请“RLC互连线和传输线模型的状态空间直接方法及其模型简化”(申请号200510078264. 9，公开号CN 1808449Α)公开了一种闭合式的方法由于建立RLC 分布互连线和传输线2η阶时域状态空间模型。主要特征包括状态空间模型怕{Α，B, C，D} 的闭合式的简单性和精确性，不需要矩阵求逆或矩阵分解和矩阵乘法。该方法的不足是，虽然该方法将计算复杂度降为0(η2)，但是计算过程中还是涉及大量的矩阵预算，计算规模比较大，很复杂，执行效率低；而且该专利采用总电容、总电感进行计算，没有考虑耦合电感和耦合电容，计算结果不精确，不能适应当今新技术下集成电路设计的要求。发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出了一种耦合互连线的静态时序分析的优化方法，以在满足互连线耦合效应的要求下，精确地计算出互连线延时的解析结果，满足集成电路设计的要求。
为了实现上述目的，本发明包括如下步骤
(1)记录工艺节点从集成电路设计前期的顶层规划文件中读取记录文件中的工艺节点；
(2)储存互连信息将工艺节点代入国际标准工艺库ITRS数据表格中，读取工艺节点对应的互连线参数和两个斜坡输入电压参数，将这些数值存入Matlab软件的互连参数变量中；
(3)求元件值，即根据互连线参数计算两根耦合互连线的互连电阻Rn、I 22，互连电容Cn、C22，耦合互连电容C12和C21，互连电感Ln、L22，耦合互连电感L12、L21 ；
(4)求等效元件值
4a)设互连线数目为2，将2代入微电子学计算延时的电报方程中，得到两条互连线的电报方程表示形式
祭=tt ^ + (J^)2LllDjk )Vkι)J=I k=\
式中，V为互连输入电压，χ为互连输入电压的时间，j为互连线数目j = 1或2，k 为互连线数目，k = 1或2，jco为复频域角频率，R11为第一根互连线电阻参数，Llj为第一根互连电感参数，Dlk为第一根互连容性参数，Djk为第j根互连容性参数，其中\Cn+C12 k = \
^=I -C12 . = 22)
Djk =
权利要求
1. 一种耦合互连线的静态时序分析的优化方法，包括如下步骤(1)记录工艺节点从集成电路设计前期的顶层规划文件中读取记录文件中的工艺节点。(2)储存互连信息将工艺节点代入国际标准工艺库ITRS数据表格中，读取工艺节点对应的互连线参数和两个斜坡输入电压参数，将这些数值存入Matlab软件的互连参数变量中；(3)求元件值，即根据互连线参数计算两根耦合互连线的互连电阻Rll、R22，互连电容 Cll、C22，耦合互连电容C12和C21，互连电感Lll、L22，耦合互连电感L12、L21 ；(4)求等效元件值4a)设互连线数目为2，将2代入微电子学计算延时的电报方程中，得到两条互连线的电报方程表示形式
2.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，步骤O)中所述的斜坡输入电压参数，包括两个输入电压的起点坐标值、电压峰值处的坐标值和终点坐标值。
3.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，步骤(3)中所述的根据互连线参数计算两根耦合互连线的互连电阻R11、R22，互连电容C11、C22，耦合互连电容C12和C21，互连电感Lll、L22，耦合互连电感L12、L21，按如下公式计算(3a)根据互连线参数计算两根耦合互连线的互连电阻1^、Ii22数值
4.根据权利要求1所述的优化方法，其特征在于，步骤4a)中所述的微电子学计算延时的电报方程，为两根耦合互连线的形式，并且考虑了耦合电感的作用，其表示如下
全文摘要
本发明公开了一种耦合互连线的静态时序分析的优化方法，主要解决现有方法中不考虑耦合互连线的电感的缺陷。其实现步骤包括(1)记录工艺节点；(2)根据工艺节点参数读取互连信息并将互连信息存入Matlab软件中；(3)根据存储在Matlab软件中的互连信息计算元件值；(4)根据元件值计算等效互连线的元件值；(5)根据计算的等效互连元件值计算耦合互连线的延时；(6)根据互连延时进行静态时序分析的优化。本发明在计算互连延时的过程中包含了互连的耦合效应，使延时计算结果更加精确，本发明可用于集成电路设计前期的工艺节点数据计算互连延时，提高集成电路的设计效率。
文档编号G06F17/50GK102495917SQ20111035082
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者姜国伟, 杨银堂, 董刚 申请人:西安电子科技大学