文档介绍：国内图书分类号: TN409 国际图书分类号: 工学硕士学位论文超深亚微米 IC 后端设计中关键技术研究硕士研究生: 韦秋初导师: 王明江副教授申请学位: 工学硕士学科、专业: 微电子学与固体电子学所在单位: 深圳研究生院答辩日期: 2008 年12 月授予学位单位: 哈尔滨工业大学 Classified Index: TN409 : Dissertation for the Master Degree of Engineering THE KEY TECHNOLOGY STUDY IN VERY DEEP-SUBMICRON IC BACKEND DESIGN Candidate: Wei Qiuchu Supervisor: Associate Prof. Wang Mingjiang Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Microelectronics and Solid-State Electronics Affiliation: Shenzhen Graduate School Date of Defence: December, 2008 Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要集成电路产业进入了超深亚微米工艺的 SoC(System on Chip) 时代,设计规模越来越大,工艺的特征尺寸越来越小,集成电路设计方法面临诸多新的挑战。在高速电路中,连线间耦合电容产生的串扰噪声会导致大量的时序违规,甚至逻辑错误;而 IR_drop 会引起芯片性能的降低,严重时会导致芯片失效;另外,天线效应也严重影响着设计的可靠性。上述三个因素,互连线之间耦合串扰、电源 IR_Drop 和天线效应已成为集成电路后端设计工程师在设计阶段必须谨慎考虑的问题。本文首先对相邻连线间的串扰进行了研究,利用 RLC 模型进行 HSPICE 仿真,分析影响串扰的因素,得到了减小和修复串扰的理论依据和实践方法。 IR_drop 是由于电源网络中导线电阻产生的电压损耗,在串扰分析之后介绍了直流电压降的概念和影响,由于 5% 的IR_drop 会引起 7% 的延时,为了降低 IR_drop ,本文给出了后端设计中降低 IR_drop 的设计方法;接着从天线产生的原理出发,研究分析跳线法、插入缓冲器以及插入反偏二极管这三种后端设计中消除天线效应的方法。基于上述研究分析, 结合实际项目,在逻辑综合、自动布局布线过程中采取相应措施减小串扰引起的设计违规;利用 IR_drop 分析结果,在电源规划阶段设计科学的电源网络,使得设计没有 IR_drop 违例;利用消除天线效应的办法,在布线和版图验证阶段消除天线效应。本文在和舰 180 纳米 CMOS 工艺下,在语音解码芯片的后端设计中实践了减小和修复串扰、降低 IR_drop 和消除天线效应的方法,完成了语音解码芯片的后端设计,保证了芯片功能和时序的正确以及设计的可靠性,得到了投片需要的 G