專利名稱：集成電路的時序、噪聲和功率分析的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0002本文公開的內(nèi)容一般涉及集成電路的制作。特別地，這 里公開的內(nèi)容涉及用于制造集成電路器件或芯片的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
0003集成電路(IC)器件的制造引入了器件電路內(nèi)的畸變。 圖1示出了依照現(xiàn)有技術(shù)的繪制設(shè)計數(shù)據(jù)102與制造的芯片上得到的 制造變化104的比較。這個比較通過示出所述繪制的設(shè)計數(shù)據(jù)102和 制造后在在硅片上獲得的相應(yīng)圖像104示出了制造變化對設(shè)計的影 響。從這個繪制的設(shè)計數(shù)據(jù)102與由此得到的硅片上的圖像104的比 較可以明顯地看出在制造過程期間形狀發(fā)生了變形。當(dāng)在硅片上實施 時，這些形狀變形可以導(dǎo)致對應(yīng)于設(shè)計的電路的行為與預(yù)期不同。如 果這些制造變化可以在設(shè)計分析階段被獲取，就存在增加的設(shè)計行為 可預(yù)見性，因此存在增加的設(shè)計成功的機(jī)會。因此，存在對在IC設(shè)計 過程期間預(yù)測制造變化的集成的設(shè)計—制造過程的需要。
0004圖1示出依照現(xiàn)有技術(shù)的繪制設(shè)計數(shù)據(jù)與由此得到的制 造芯片上制造變化的比較。
0005圖2是依照一個實施例的在IC的分析中集成或合并制造
14變化的流程圖。
0006圖3示出依照一個實施例的實際繪制形狀和預(yù)測由制造 產(chǎn)生的相應(yīng)的預(yù)測形狀。
0007圖4示出制造期間導(dǎo)致的主動擴(kuò)散(active diffosion)層
和多晶硅層之間的處理未對準(zhǔn)。
0008圖5示出制造期間導(dǎo)致的接觸層和多晶硅層之間的處理 未對準(zhǔn)。
0009圖6示出帶有曼哈頓幾何構(gòu)形的MOS晶體管的參數(shù)化表示。
0010圖7示出通過包圍盒參數(shù)表示的帶有形狀變形或變化的 MOS晶體管。
0011圖8示出依照一個實施例的模擬器件變化的流程圖。
0012圖9示出通過使用理想繪制布置圖形狀計算的分布式RC 網(wǎng)絡(luò)電子連接的兩個曼哈頓形狀導(dǎo)線。
0013圖IO示出依照一個實施例的由相應(yīng)RC參數(shù)注釋的形狀 變形引起的在空間變化下帶有寄生改變(AR和AC)的互連。
0014圖11示出依照一個實施例的包括兩個子節(jié)的分節(jié)互連， 所述兩個子節(jié)帶有子節(jié)寬度(Wp w2)和長度(1,和12)表示的形狀變 化。
0015圖12示出依照一個實施例的分割成板的互連子節(jié)。
0016圖13示出依照一個實施例的用于用在預(yù)特性化電容中的 參數(shù)化的相鄰導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。
0017圖14是依照一個實施例的用于相對于相鄰導(dǎo)線和地線特 性化互連電容的電容等式的(參數(shù)化)表。
0018圖15是依照一個實施例的用于把制造變化(例如器件變 化、互連變化等)合并到集成電路時序和信號完整性(噪聲)分析的 流程圖。
0019圖16A示出表現(xiàn)出額定(或標(biāo)稱)延遲td和跳轉(zhuǎn)ts的帶
有額定器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)單元。
0020圖16B示出依照實施例的帶有器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng) 的考慮制造變化的已修改單元，其表現(xiàn)出修改的延遲td和跳轉(zhuǎn)ts。0021圖17A示出帶有額定器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)單 元，在其輸出處展示由于輸入噪聲和開關(guān)干擾造成的額定噪聲。
0022圖17B示出依照實施例的考慮制造變化的帶有修改的器
件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的己修改單元，在其輸出處展示由于輸入噪聲 和開關(guān)干擾造成的已修改噪聲。
0023圖18是依照實施例的用于把制造變化(例如器件變化、 互連變化等)合并到集成電路漏泄功率分析的流程圖。
0024圖19A示出帶有額定器件參數(shù)和流出漏泄電流I。ffl的標(biāo) 準(zhǔn)單元。
0025圖19B示出依照一個實施例的考慮制造變化流出漏泄電
流l。ff2的帶有修改的器件參數(shù)的已修改單元。
0026圖20是依照一個實施例的用于用在確定在門輸出處邏輯 狀態(tài)1的發(fā)生可能性的輸入狀態(tài)發(fā)生概率傳播的連通圖。
0027圖21是依照一個實施例的作為一個DFM系統(tǒng)主機(jī)的計
算機(jī)系統(tǒng)。
具體實施例方式
0028下文描述集成電路(IC)分析中預(yù)測和合并制造變化的 系統(tǒng)和方法，并且在本文中所述系統(tǒng)和方法共同地被稱為"面向制造 的設(shè)計"(DFM)系統(tǒng)。下文描述的DFM系統(tǒng)預(yù)測制造變化并且把 所述預(yù)測的變化信息集成到集成電路的常規(guī)設(shè)計流程中。作為示例， 所述預(yù)測的變化信息可以在"完成"(sign—off)階段集成，在該階 段所述設(shè)計的時序性能、信號完整性和功率消耗被分析。本文描述的 DFM系統(tǒng)通過首先計算制造變化，然后推算導(dǎo)線寄生效應(yīng)和器件行為 上的這些變化把制造變化合并到設(shè)計流程中。最后，確定修改的導(dǎo)線 寄生效應(yīng)和器件行為對所述設(shè)計的時序性能、信號完整性和功率消耗 的影響。
0029本文描述的DFM系統(tǒng)通過計算電路設(shè)計的繪制布置圖中 導(dǎo)線和器件形狀上預(yù)期或預(yù)測的制造變化將制造變化合并到集成電路 分析中。導(dǎo)線的形狀變化被轉(zhuǎn)換為電阻一電容(RC)寄生效應(yīng)的變化， 而器件(例如晶體管)的形狀變化被轉(zhuǎn)換為器件參數(shù)的變化。通過確
16定器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生變化對電路設(shè)計的每個實例標(biāo)準(zhǔn)單元的行為的 影響，器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的變化被轉(zhuǎn)換為時序性能(例如延遲)、 信號完整性(例如噪聲故障)和消耗功率(例如漏泄功率)的改變。 這些分析的結(jié)果被集成回到設(shè)計流程中。時序性能的改變例如作為增 加的延遲文件被集成到設(shè)計流程。信號完整性的改變作為噪聲故障和
緩沖器插入/驅(qū)動器調(diào)整命令(工程變更單(EC0)命令)被集成到設(shè) 計流程。功率消耗改變作為漏泄功率熱點和單元替換EC0命令被集成 到設(shè)計流程。所述EC0命令指導(dǎo)布局布線工具修復(fù)分析期間未涉及的 噪聲和功率熱點問題。
0030在下面的描述中，介紹了眾多的具體細(xì)節(jié)以提供對所述 DFM系統(tǒng)實施例的深入了解和其實現(xiàn)的描述。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù) 人員將認(rèn)識到這些實施例可以在無需一個或多于一個具體細(xì)節(jié)的情況 下，或使用其它組件、系統(tǒng)等情況下被實踐。在其它情況下，眾所周 知的結(jié)構(gòu)或操作沒有示出，或沒有詳細(xì)地描述，以避免模糊公開的所 述DFM系統(tǒng)實施例的各個方面。
0031圖2是依照本實施例的在IC分析中集成或合并200制造 變化的流程圖。操作由推算202電路設(shè)計的繪制布置圖的預(yù)測變化開 始。預(yù)測變化包括預(yù)測的依照電路設(shè)計在電路制造期間導(dǎo)致的電路設(shè) 計的互連和器件的形狀變化。所述互連變化被轉(zhuǎn)換204為寄生變化。 所述器件變化被轉(zhuǎn)換206為器件參數(shù)變化。使用寄生變化和器件參數(shù) 變化的信息確定208電路設(shè)計操作參數(shù)的預(yù)測改變。如下文詳細(xì)描述 的，電路設(shè)計操作參數(shù)中預(yù)測改變的信息可以被用于修改電路設(shè)計但 所述實施例不受此限。IC分析中制造變化的集成在下文被更詳細(xì)地描 述。
0032如相關(guān)申請中所描述的，利用封裝鑄造中制造過程的行 為模型，預(yù)測在任何繪制層的制作期間引入的形狀變形是可能的?？?以在設(shè)計布置圖被繪制的設(shè)計階段做出這種預(yù)測。圖3示出依照一個 實施例的實際繪制形狀(直線)和預(yù)測由制造導(dǎo)致的相應(yīng)預(yù)測形狀(曲 線)。所制造電路的預(yù)測形狀，也被稱為變形形狀，影響互連導(dǎo)線和 器件的行為，所述互連導(dǎo)線和器件都需要被分析。
0033除形狀畸變或變形外，制造期間也可以導(dǎo)致處理層的未對準(zhǔn)。圖4示出了制造期間導(dǎo)致的在主動擴(kuò)散層402和多晶硅層404 之間的處理未對準(zhǔn)(或錯位)。主動擴(kuò)散層402和多晶硅層404之間 的處理層未對準(zhǔn)引起晶體管參數(shù)的變化，如Clive Bittlestone等的 文章"Nanometer Design Effects and Modeling (納米設(shè)計效果與建 模)"，International Solid Circuits Conference Workshop on DFM， 2005 (Bittlestone)描述的。圖5示出了在制造期間導(dǎo)致的接觸層502 和多晶硅504層之間的處理未對準(zhǔn)。同樣如Bittlestone描述的，因 為接觸層502和多晶硅層504之間的距離可以隨著未對準(zhǔn)造成的這兩 層之間寄生電容的改變而改變，接觸層502和多晶硅層504之間的處 理未對準(zhǔn)引起門接觸電容的改變。例如，主動擴(kuò)散層和多晶硅層之間 的這種未對準(zhǔn)可以導(dǎo)致這些層形成的晶體管參數(shù)的改變。由制造變化 引起的晶體管參數(shù)和寄生電容的這些改變必須在設(shè)計期間被解決。
0034如下文詳細(xì)描述的，實施例的DFM系統(tǒng)模擬器件變化。 器件如金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S)晶體管通過電路仿真器(產(chǎn)業(yè)說法中 被稱為以集成電路為重點的仿真程序(SPICE))和電路表示(被稱為 網(wǎng)表)的幫助被分析。為了 SPICE分析的目的，M0S晶體管以緊湊參 數(shù)化器件模型表示，所述模型模擬其電流一電壓(I一V)特性。這種 模型可以是但不限于BSIM模型。器件模型的幾個參數(shù)在網(wǎng)表中傳遞以 表示所述器件模型的幾何屬性。所述幾何屬性其中的一些包括寬度 (W)、長度(L)、漏極面積(AD)和源極面積(AS)。圖6示出帶 有曼哈頓(Manhattan)幾何構(gòu)形的MOS晶體管的參數(shù)化表示600。這 種表示示出帶有曼哈頓幾何構(gòu)形的包含重疊的多晶硅602和主動擴(kuò)散 604層的繪制器件600的示意圖。擴(kuò)散604和多晶硅602的重疊區(qū)域 被稱為器件門極。門極任一邊的門極區(qū)外的擴(kuò)散層被稱為器件的源極 和漏極。
0035通常用于SPICE分析的MOS晶體管器件模型的基本限制 是所述器件模型是被假設(shè)為曼哈頓幾何構(gòu)形并由曼哈頓長度a)和寬 度(W)定義。然而在現(xiàn)代工藝技術(shù)中，門極可能具有跨越器件寬度變 化的多晶硅層和擴(kuò)散層的形狀畸變。圖7示出了帶有由包圍盒參數(shù)表 示的形狀畸變或變化的MOS晶體管700。傳統(tǒng)SPICE仿真和SPICE建 模方法不支持這種類型的器件并且必須依照器件包圍盒的參數(shù)模擬所述器件。這種模擬是不準(zhǔn)確的并且不保證捕獲基礎(chǔ)器件的真實行為。
0036圖8是依照一個實施例的模擬800器件變化的流程圖。 操作由接收802電路設(shè)計數(shù)據(jù)開始。所述設(shè)計數(shù)據(jù)包括包含一個或多 于一個參數(shù)的器件模型。所述參數(shù)表示所述電路的一個或多于一個器 件。與器件參數(shù)對應(yīng)的A (delta,變量增量)參數(shù)被產(chǎn)生804。所述 A參數(shù)被產(chǎn)生以在操作條件下保持器件的操作行為。通過相加參數(shù)與 A參數(shù)產(chǎn)生806等價參數(shù)。等價參數(shù)說明或補(bǔ)償器器件內(nèi)的空間變化。 所述器件模型通過用等價參數(shù)替代器件模型的參數(shù)被修改808以產(chǎn)生 修改的器件模型。器件變化的模擬在下文被詳細(xì)地描述。
0037為了說明器件中的空間變化，實施例的DFM系統(tǒng)包括一 種方法，所述方法利用等價網(wǎng)表參數(shù)表示這些空間變化Uw、WnCT、 ADn 、 ASn 。這些等價參數(shù)作為器件包圍盒參數(shù)L'、 W'、 AD'和AS'的等價改
變被計算為
L ew=L' + AL W ew = W' + AW
ASnew=AS' + AAS u)
0038長度、寬度、漏極面積和源極面積參數(shù)的改變AL、 AW、 AAD和AAS分別被計算，從而在特定操作條件下保持器件的正確行 為。替代地，SPICE模型(例如BSIM)可以被定義為子電路，并且給 出非曼哈頓形狀的正確行為的變量將被傳遞。作為一個示例，BSIM變 量可以是XL、 XW、 VTO、 UO和ETAO。對于包括這種器件的電路的不同 分析(例如，用于時序、噪聲、功率)，器件參數(shù)的不同改變可以被 確定以保持包括這些非曼哈頓形狀器件的電路的正確行為。
0039出于確定器件溝道長度改變AL的目的，對于非曼哈頓 形狀器件，用于帶有曼哈頓幾何構(gòu)形器件的現(xiàn)有未修改的SPICE模型 被用于確定新的有效器件長度，所述器件長度將給出正確的門延遲、 噪聲或功率。對于延遲仿真，臨界器件參數(shù)是漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流 I。n。利用帶有現(xiàn)有的SPICE模型或直接來自硅片上的測量值(從具有 理想曼哈頓幾何構(gòu)形的器件提取)的SPICE仿真， 一個實施例的DFM 系統(tǒng)構(gòu)造一定范圍的門極長度和寬度的導(dǎo)通態(tài)電流(I )表。在跨越
19具有未知系數(shù)的門極寬度J。n (y)的每個位置y假定用于電流密度的 基于物理量的等式。這種假定等式包括電流分布的全部相關(guān)物理量， 例如應(yīng)力效應(yīng)、摻雜分布和器件邊緣效應(yīng)。
0040假定的等式為跨越門極寬度對電流密度進(jìn)行符號積分以 獲得電流作為帶有同樣(未知)系數(shù)的門極寬度的函數(shù)的封閉型等式 I。n (W)。對于每個門極長度，作為門極寬度(從測量值或SPICE仿真 提取)函數(shù)的導(dǎo)通態(tài)電流用于擬合分析等式I。n (W)的系數(shù)。所述系 數(shù)被插回到J。n (y)的等式，I (W)從所述等式得到。然后帶有跨越 所述器件變化(由于制造變化)的門極長度的晶體管被分成多個器件， 所述多個器件的寬度等于劃分部分寬度而其長度等于劃分部分的幾何 門極長度。對于每個劃分部分，所述DFM系統(tǒng)使用査找表以識別或定 位作為所述劃分部分的幾何門極長度的函數(shù)的電流密度的等式。電流 密度J。
(y)的等式跨越劃分部分寬度被積分以確定所述劃分部分流 出的電流。為了確定整體器件流出的總電流，獲得每個劃分部分電流 的總和。對于這個總電流，曼哈頓門極長度從作為網(wǎng)表變量函數(shù)的電 流的預(yù)特性化表中被找到，所述變量例如為L和W，其匹配帶有形狀 畸變的器件流出的總電流。替代地，最初的網(wǎng)表門極長度可以被使用， 但新參數(shù)，如XL和XW，通過子電路被傳遞給SPICE模型。
0041上面確定的新的門極長度L，表示保持總電流并因此保持 跨越器件的延遲的新等價門極長度。出于噪聲分析的目的，溝道長度 的相似轉(zhuǎn)化被應(yīng)用以保持器件的正確閾值電壓(Vt)或輸出電阻(R )。 同樣，出于泄漏分析的目的，轉(zhuǎn)化保持器件流出的正確截止態(tài)電流 (I附)。
0042除對溝道長度的修改以外，對非曼哈頓多晶硅/擴(kuò)散重疊 周長的簡單幾何計算得出器件寬度的改變AW。同樣，在空間變化下， 非曼哈頓源極和漏極幾何構(gòu)形的面積分別得出漏極面積的改變AAD 和源極面積的改變AAS。門極電容和重疊電容可以通過修改SPICE模 型參數(shù)(例如BSIM內(nèi)的DLC或CGDO)，或通過增加反映理想形狀和 非曼哈頓形狀之間的電容不同的電容器到網(wǎng)表被處理。
0043如下文詳細(xì)描述的，實施例的DFM系統(tǒng)模擬互連變化。 導(dǎo)線形狀的畸變可以改動例如它的電阻、對地電容以及對相鄰導(dǎo)線的
20電容。為了模擬形狀變化對互連電特性的影響，實施例的DFM系統(tǒng)推 算由于形狀變化或預(yù)測的形狀變化引起的導(dǎo)線電阻的改變AR和電容 改變AC。這個電容和電阻的改變以分布式方式被計算，所以由此得 到的互連被表示為分布式RC網(wǎng)絡(luò)。然后變形的導(dǎo)線形狀的每個修改的 電阻和電容參數(shù)分別作為R+ A R禾H C+ △ C被計算。
0044作為互連模擬的一個示例，圖9示出兩個曼哈頓形狀的 互連902和904或通過使用理想繪制布置圖形狀計算的分布式RC網(wǎng)絡(luò) 電連接的導(dǎo)線。所述DFM系統(tǒng)模擬互連以包括互連形狀變化的影響。 作為包括考慮預(yù)測從制造中得到的形狀變化的因數(shù)的模擬示例，圖10 示出依照實施例的帶有由相應(yīng)RC參數(shù)注釋的形狀畸變引起的寄生改 變(AR和AC)在空間變化下的互連1000。
0045為計算導(dǎo)線電阻的改變AR，所述DFM系統(tǒng)把導(dǎo)線劃分 成每個子段由寬度Wi和長度L表示的矩形子節(jié)。每個導(dǎo)線子節(jié)由其固 有材料性質(zhì)造成的每平方電阻R^ (Wi)對于每個導(dǎo)線子節(jié)可以是不同 的并假設(shè)是已知的。圖11示出依照實施例的包括兩個子節(jié)1102和1104 的分節(jié)互連1100，所述兩個子節(jié)帶有子節(jié)寬度(w,， w2)和長度(1, 和12)表示的形狀變化。兩個子節(jié)互連或?qū)Ь€1100中電阻的改變計算 為
AR_ R阿(w"1 一 R阿K)、 —_ R *i2
w w， w2 ("
0046為了計算由形狀變化造成的導(dǎo)線電容改變，實施例的DFM 系統(tǒng)使用混合解析數(shù)值方法。首先，要被計算電容的互連子節(jié)和它們 的相鄰子節(jié)被劃分成更小尺寸的n個板。圖12示出依照實施例的被劃 分成板1202的互連子節(jié)1200。
0047然后由放置在每隔一個板的單位電荷造成的每個板上電 勢的系數(shù)被計算并儲存在nXn的稠密矩陣中，其被稱為電勢系數(shù)矩陣 并且在下文示出為等式(3)。利用變量分離技術(shù)，但不限于該技術(shù)， 對多層媒介(可能包含不同的電介質(zhì))由格林(Green)解析函數(shù)得到 矩陣中的每個電勢系數(shù)。假定單位電荷也置于多層堆棧中的任何點， Green函數(shù)得出多層堆棧內(nèi)任一點的電勢。注意任意數(shù)量的電介質(zhì)層可能存在于相鄰導(dǎo)線幾何構(gòu)形之間。然后將nXn的電勢系數(shù)矩陣求逆 以給出板之間的電容矩陣，如下文示出的等式(4)。通過把所述子節(jié) 的相應(yīng)板之間的電容相加到一起確定任何兩個導(dǎo)體子節(jié)之間的電容 C,j，如下文示出的等式(5)。
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0048DFM系統(tǒng)可以使用預(yù)特性化電容等式的査找表加速在實 際芯片上頻繁看見的互連結(jié)構(gòu)上相鄰導(dǎo)線之間電容的計算。這種查找 表利用帶有參數(shù)化導(dǎo)線寬度、導(dǎo)線厚度和導(dǎo)線之間間隔的預(yù)定導(dǎo)線結(jié) 構(gòu)被構(gòu)造。圖13示出依照實施例的用于預(yù)特性化電容的參數(shù)化相鄰互 連或?qū)Ь€結(jié)構(gòu)1300。
0049如所描述的通過求解導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的電容，為電容構(gòu)造査找 表，所述電容作為包括導(dǎo)線寬度、厚度和間隔的導(dǎo)線結(jié)構(gòu)參數(shù)的函數(shù)。 圖14是依照實施例的用于相對于相鄰導(dǎo)線和地線特性化互連電容的 電容等式的(參數(shù)化)表1400。查找表中每個條目是用于相鄰導(dǎo)線之 間的耦合電容以及導(dǎo)線和地線之間接地電容的物理等式。通過把等式 數(shù)值擬合到利用上文描述的等式(3)、等式(4)和等式(5)推算的 電容值，所述等式的系數(shù)被確定。
0050鑒于特定互連結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計，互連寬度、間隔和厚度 改變引起的電容改變AC通過求解上文描述的査找表中的適當(dāng)?shù)仁奖?確定。如果設(shè)計的互連結(jié)構(gòu)不匹配被特性化的互連結(jié)構(gòu)，上文關(guān)于圖 10和等式(3) 、 (4)和(5)描述的技術(shù)被直接用于設(shè)計幾何構(gòu)型 以確定電容的改變AC。
22施例的DFM系統(tǒng)提供合并器件變 化和互連變化的電路設(shè)計時序分析和噪聲分析。在利用綜合、布局布 線工具創(chuàng)造的設(shè)計中，晶體管屬于被稱作標(biāo)準(zhǔn)單元的一組晶體管內(nèi)。 這種單元庫中的每個標(biāo)準(zhǔn)單元通常為時序、噪聲和功率進(jìn)行預(yù)特性化。 當(dāng)所述設(shè)計在布局布線期間被創(chuàng)造時，標(biāo)準(zhǔn)單元的實例被裝配并導(dǎo)線 連接到一起。為了確定設(shè)計是否滿足其時序規(guī)格，靜態(tài)時序分析被執(zhí) 行，其中跨越每個標(biāo)準(zhǔn)單元實例的延遲是利用所述單元的預(yù)特性化時 序模型和所述實例驅(qū)動的導(dǎo)線寄生效應(yīng)計算的。 一旦設(shè)計中全部標(biāo)準(zhǔn) 單元實例的延遲被推算，設(shè)計的拓?fù)浔闅v就被執(zhí)行以確定在全部實例 引腳的實際信號到達(dá)時間是否滿足要求的到達(dá)時間，如設(shè)計操作的所 需頻率和通過觸發(fā)器的競爭條件所支配的。此外，為了確保所述設(shè)計 滿足噪聲規(guī)格，信號完整性分析被執(zhí)行以確保在導(dǎo)線之間的耦合噪聲 不引起寄存器和鎖存器的功能故障。
0052制造變化對器件的影響是依賴于布局背景的。因此，取 決于相鄰單元實例，在標(biāo)準(zhǔn)單元的每個實例中器件表現(xiàn)出不同的制造 變化并且因此具有不同的電參數(shù)。因此，在時序或噪聲分析流程中的 每個單元實例行為相同的傳統(tǒng)假設(shè)被違反。這個問題的一個可能的解 決辦法是在其相鄰單元背景下獨(dú)特地對待每個標(biāo)準(zhǔn)單元。明顯地，這 會導(dǎo)致要求比計算可行更大的標(biāo)準(zhǔn)單元庫的預(yù)特性化的庫中"獨(dú)特" 標(biāo)準(zhǔn)單元數(shù)量的擴(kuò)張。
0053實施例的DFM系統(tǒng)包括交替的方法論，所述方法論預(yù)測 制造變化對標(biāo)準(zhǔn)單元的每個獨(dú)特實例的影響而不用求助于所述獨(dú)特實 例的預(yù)特性化。在所述設(shè)計背景下，給定輸入波形和導(dǎo)線負(fù)載，利用 帶有適當(dāng)修改的器件參數(shù)的該單元的晶體管的快速仿真以反映制造變 化，DFM系統(tǒng)確定標(biāo)準(zhǔn)單元每個實例的時序或噪聲行為。注意所述標(biāo) 準(zhǔn)單元實例驅(qū)動的導(dǎo)線負(fù)載也被修改以包括制造變化誘發(fā)的寄生改 變。電路設(shè)計以從輸入波形被用戶知道并由用戶給出的所述設(shè)計的主 要輸入處開始的拓?fù)鋵挾葍?yōu)先順序被遍歷。被遍歷的每個實例具有其 預(yù)定的輸入波形(由于遍歷的寬度優(yōu)先性質(zhì)引起)。被遍歷的實例被 驅(qū)動(具有修改的寄生效應(yīng))已修改導(dǎo)線負(fù)載的已修改的單元晶體管 (具有修改的參數(shù))仿真。由此得到的跨越單元實例的延遲和在其輸
23出的波形被寄存。輸出波形被用來驅(qū)動拓?fù)浔闅v內(nèi)的下一個實例而所 述延遲被儲存以用于后續(xù)的時序和噪聲檢查推算。
0054為加速每個實例的仿真，用預(yù)特性化的模型代替所述實
例內(nèi)的晶體管是可能的，給定所述實例單元內(nèi)晶體管參數(shù)的改變，所 述模型預(yù)測實例的輸出特性。這種預(yù)特性化的模型可以為所述庫中每 個獨(dú)特單元構(gòu)造并且可以是已知所述單元內(nèi)晶體管參數(shù)的改變，所述 單元的輸出電壓特性和/或輸出電流特性的表示。
0055為進(jìn)一步簡化推算制造變化對設(shè)計的時序和噪聲性能的 影響，實施例的DFM系統(tǒng)依賴?yán)闷淅硐肜L制形狀的所述設(shè)計的額定 時序和噪聲分析。這種額定分析的結(jié)果被用于剪除或減少需要為來自 制造變化的時序和噪聲影響進(jìn)行分析的網(wǎng)或?qū)嵗臄?shù)目。對于時序分 析，這種剪除通過檢查來自額定時序分析的全部實例引腳的時序間隙 (信號所需時間和信號到達(dá)時間之間的差)來完成以確定哪些實例要 被分析以及哪些實例不被分析。如果來自額定時序分析的實例的全部 引腳的最大時序間隙顯著地大于制造變化對包括所述實例引腳的任何 路徑的最大可能影響，那么在后續(xù)的合并制造變化的分析期間所述實 例可被安全地忽略。
0056相似地對于噪聲分析，所述剪除通過檢査如由額定噪聲 分析(例如，對利用理想繪制形狀的設(shè)計的噪聲分析)報告的全部網(wǎng) 上的噪聲被完成。如果來自額定分析的網(wǎng)上的噪聲大于給出的閾值， 那么所述網(wǎng)被分析以合并制造變化的影響。如果從額定分析確定的噪 聲低于所述閾值，那么所述網(wǎng)可以在后續(xù)分析期間被忽略以合并制造 變化的影響。每個單元的噪聲閾值是所述單元內(nèi)晶體管的閾值電壓的 函數(shù)并且可以通過所述單元的預(yù)特性化被確定為先驗的。
0057圖15是依照實施例的用于把制造變化(例如器件變化、 互連變化等)合并到集成電路時序和信號完整性(噪聲)分析的流程 圖1500。設(shè)計數(shù)據(jù)的額定分析利用對理想(繪制)形狀的提取、時序 和噪聲分析被執(zhí)行。提取產(chǎn)生或生成與繪制形狀有關(guān)的寄生網(wǎng)絡(luò)(例 RC網(wǎng)絡(luò))。靜態(tài)時序分析器(STA)用從提取中得到的信息操作以產(chǎn) 生時序報告，所述報告包括全部網(wǎng)和實例引腳的時序間隙。此外，額 定的信號完整性(SI)分析產(chǎn)生含有電路設(shè)計中全部網(wǎng)的噪聲值和波形的故障報告或毛刺報告。
0058此處被稱為InTime的工具接收包括電路設(shè)計數(shù)據(jù)、寄生 網(wǎng)絡(luò)、時序報告和故障報告中的一個或一個以上的信息。所述InTime 工具或組件剪除要被分析的網(wǎng)和實例，推算與這些剪除的網(wǎng)和實例相 關(guān)聯(lián)的導(dǎo)線和晶體管上的形狀變化，以及推算其形狀變化造成的時序 改變。由制造變化造成的這種時序改變作為具有額定器件參數(shù)和導(dǎo)線 寄生效應(yīng)的單元與具有修改的器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的己修改單元 之間的延遲改變At被推算。圖16A示出展示額定延遲td和跳轉(zhuǎn)ts的帶 有額定器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)單元。圖16B示出展示修改的 延遲td，和跳轉(zhuǎn)M的帶有考慮制造變化的器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的已 修改單元。延遲改變Ai被推算為
= (6)
增加的延遲作為增加的延遲文件被寫出，所述文件可以被導(dǎo)入到靜態(tài) 時序分析器中以說明由形狀變化造成的時序改變。
0060如上文描述，由預(yù)測的制造形狀變化造成的所述網(wǎng)和實 例的噪聲行為的改變也利用噪聲分析被推算。圖17A示出帶有額定器 件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)單元，其在其輸出處表現(xiàn)出由輸入噪聲 和開關(guān)干擾(aggressor)造成的額定噪聲。圖17B示出依照實施例的 帶有考慮制造變化的修改的器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的已修改單元， 其在其輸出表現(xiàn)出由輸入噪聲和開關(guān)干擾造成的修改的噪聲。噪聲分 析之后，在單元實例的輸出處的噪聲量級的比較確定其是否引起功能 故障。帶有修改的器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的已修改單元的噪聲分析 得出輸出噪聲波形，所述波形可以明顯不同于標(biāo)準(zhǔn)單元的額定噪聲分 析的波形，因此造成新的功能噪聲故障。新噪聲故障在輸出文件中被 標(biāo)記并且(利用緩沖器插入或驅(qū)動器調(diào)節(jié))修復(fù)這些噪聲故障的指令 被寫出作為布局布線工具的工程變更單(EC0)指令。
0061如本文詳細(xì)描述的，實施例的DFM系統(tǒng)提供合并器件變 化的電路設(shè)計漏泄分析。晶體管的多晶硅層上的制造變化導(dǎo)致晶體管 門極或柵極長度的改變，所述改變可以導(dǎo)致門極流出的截止態(tài)漏泄電 流相當(dāng)大的改變。制造數(shù)據(jù)示出對于(蝕刻后)50mn多晶硅門極長度 中10%的多晶硅門極長度變化，漏泄電流幾乎300%的變化，50nm多晶
25硅門極長度對應(yīng)于繪制的120nm門極長度。
0062圖18是依照實施例的用于把制造變化(例如器件變化、 互連變化等)合并到集成電路漏泄功率分析的流程圖1800。把所述變 化合并到漏泄功率分析捕獲用標(biāo)準(zhǔn)單元構(gòu)建的設(shè)計內(nèi)的晶體管形狀變 化誘發(fā)的漏泄影響。
0063此處被稱為InPower的工具接收包括設(shè)計數(shù)據(jù)庫 (LEF/DEF)和標(biāo)準(zhǔn)單元庫視圖，以及來自設(shè)計(利用理想的繪制形狀) 的額定時序分析的時序報告中的一個或一個以上的信息。標(biāo)準(zhǔn)單元的 每個實例中晶體管的形狀變形被推算并且由形狀變化造成的所述實例 流出的截止態(tài)電流的改變被推算。由制造變化造成的漏泄功率的這種 改變作為帶有額定器件參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)單元和帶有修改的器件參數(shù)的已修 改單元之間的功率改變AP被推算。所述功率改變AP推算為
0064利用分別帶有額定器件參數(shù)和修改的器件參數(shù)的單元的 晶體管的快速仿真，帶有或不帶有形狀變形的所述單元的每個實例的 漏泄功率被確定。為加速每個實例的仿真，用預(yù)特性化 (pre-characterized)的模型代替所述實例中的晶體管是可能的，已 知所述實例的單元內(nèi)晶體管參數(shù)的改變，所述預(yù)特性化的模型預(yù)測所 述實例流出的截止態(tài)電流。這種預(yù)特性化的模型可以為庫中每個獨(dú)特 單元構(gòu)造并且給定所述單元內(nèi)晶體管參數(shù)的改變，其可以是單元的電 源電流特性的表示。圖19A示出流出漏泄電流1。m的帶有額定器件參 數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)單元。圖19B示出依照實施例的考慮制造變化的流出漏泄電 流1^的帶有修改的器件參數(shù)的已修改單元。
0065在推算單元實例消耗的漏泄功率時，實施例的DFM系統(tǒng) 考慮每個實例輸入引腳將被保持的邏輯狀態(tài)的信息。取決于其輸入邏 輯狀態(tài)，單元實例流出的漏泄功率可以是明顯不同的。在計算單元實 例流出的漏泄(功率)時，可能出現(xiàn)的跨越全部狀態(tài)的漏泄功率的加 權(quán)平均值被推算。例如對于兩輸入門電路，有4種可能的狀態(tài)，包括 狀態(tài)OO、狀態(tài)Ol、狀態(tài)10和狀態(tài)11。這種門電路的漏泄或損耗被計 算如下
Pab二(PoqX(Poo)) + (po,X (Po,)) + ((ph)) X (p,。)) + ((p") X (p")) (8)項PAB表示兩輸入門電路流出的平均漏泄功率，而P。。表示00狀態(tài)(例
如八=0， B=0)流出的漏泄電流并且P(X)對應(yīng)OO狀態(tài)發(fā)生的概率。
0067為確定實例的輸入狀態(tài)發(fā)生的概率，電路設(shè)計的連通圖 被構(gòu)造。圖20示出依照實施例的用于確定門輸入處出現(xiàn)邏輯狀態(tài)1的 可能性的輸入狀態(tài)發(fā)生概率傳播的連通圖2000。這個示例的門電路是 兩輸入與非門(NAND)門2002，但不限于此。電路設(shè)計被分成觸發(fā)器 或寄存器之間的邏輯錐(cone)。以在主要輸入和觸發(fā)器輸出處的邏 輯狀態(tài)1的己知發(fā)生概率(或用0.5作為默認(rèn)概率)開始，所述發(fā)生 概率在邏輯錐中向下傳播到每個門電路。跨越門電路的概率轉(zhuǎn)播使用 門電路的邏輯功能以確定作為輸入發(fā)生概率函數(shù)的輸出發(fā)生概率。在 概率傳播期間輸入相關(guān)性被跟蹤。概率傳播的表現(xiàn)產(chǎn)生每個狀態(tài)發(fā)生 可能性的信息，如上文描述的那樣所述信息被使用。因此，上文描述 的兩輸入NAND門2002的漏泄功率推算為
PnaneK1 "PbX1 "Ph)，,, "^"C1 ~Ph) ，1o+P;"Pi^511 項G和H表示NAND門電路的輸入，po是輸入G處在邏輯狀態(tài)1的概率，
而Ph是瑜入H處在邏輯狀態(tài)1的概率。
0069計算在實例輸入處的邏輯狀態(tài)的發(fā)生概率的另一個方法 是在帶有隨機(jī)輸入向量的邏輯錐上執(zhí)行邏輯仿真。在每個實例引腳的 邏輯仿真的結(jié)果被采樣以確定在所述引腳上狀態(tài)'l'的發(fā)生可能性。
0070
一旦每個實例引腳的狀態(tài)概率被推算，就為所述實例推 算漏泄功率的加權(quán)平均值。設(shè)計的漏泄熱點是在制造變化分析下的單 元實例消耗的漏泄功率明顯大于額定單元實例消耗的漏泄功率的實 例。 一旦這些漏泄熱點被識別，通過發(fā)送ECO命令，用包括帶有更長 的有效溝道長度的器件的單元代替漏單元可以修復(fù)這些漏泄熱點。這 種修復(fù)僅在所述實例全部引腳存在充分時序間隙以允許延遲增加的情 況下實施，所述延遲的增加與用更慢一個漏單元(帶有具有更長溝道 長度的器件的單元將更慢)替代所述漏單元相關(guān)聯(lián)。從上文描述的額 定設(shè)計的時序分析讀入的時序間隙允許這個確定。
0071上文描述的DFM系統(tǒng)的各個方面依照EDA計算機(jī)系統(tǒng) 或其它處理系統(tǒng)上執(zhí)行的過程被描述。這些過程作為儲存在計算機(jī)系
27統(tǒng)的機(jī)器可讀或計算機(jī)可讀的存儲區(qū)或者裝置內(nèi)的程序代碼被實現(xiàn)并 且被計算機(jī)系統(tǒng)的處理器執(zhí)行。
0072雖然多種不同的計算機(jī)系統(tǒng)可以和DFM系統(tǒng)一起使用， 但圖21是依照上文描述的實施例的作為DFM系統(tǒng)的主機(jī)的計算機(jī)系 統(tǒng)2100。計算機(jī)系統(tǒng)2100 —般包括用于處理信息和指令的中央處理 器單元(CPU)或中央處理器2102，用于傳輸信息的耦合到CPU 2102 的地址/數(shù)據(jù)總線2101，用于為CPU 2102儲存信息和指令的耦合到總 線2101的易失存儲器2104 (例如隨機(jī)存取存儲器(RAM))，以及 用于為CPU 2102儲存靜態(tài)信息和指令的耦合到總線2101的非易失存 儲器2106 (例如只讀儲器(ROM))。所述計算機(jī)系統(tǒng)2100也可以 包括用于儲存信息和指令的耦合到總線2101的一個或多于一個的可 選儲存裝置2108。所述儲存裝置或數(shù)據(jù)儲存裝置2108可以包括作為 計算機(jī)可讀存儲器的一個或多于一個可移動磁性或光儲存介質(zhì)。易失 存儲器2104、非易失存儲器2106和/或儲存裝置2108的一些組合包括 或儲存描述上文描述的IDMP (智能數(shù)據(jù)管理處理器)組件或過程的 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但所述IDMP不被限制于存儲在這些裝置中。
0073所述計算機(jī)系統(tǒng)2100也可以包括用于給計算機(jī)系統(tǒng) 2100的用戶顯示信息的耦合到總線2101的至少一個可選顯示裝置 2110。實施例的計算機(jī)系統(tǒng)2100也可以包括用于傳遞信息和命令選擇 到CPU 2102的耦合到總線2101的一個或多于一個可選輸入裝置 2112。此外，計算機(jī)系統(tǒng)2100可以包括用于傳遞用戶輸入信息和命令 選擇到CPU 2102的耦合到總線2101的可選光標(biāo)控制或指示裝置 2114。計算機(jī)系統(tǒng)2100也可以包括用于與其它計算機(jī)系統(tǒng)接口連接的 耦合到總線2101的一個或多于一個可選的信號傳輸裝置2116 (例如 發(fā)送器、接收器、調(diào)制解調(diào)器等)。
0074本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包括接 收包含器件和互連的電路的電路設(shè)計。實施例的所述方法包括確定互 連形狀的第一變化和器件形狀的第二變化。實施例的所述方法包括轉(zhuǎn) 換所述第一變化為寄生變化并轉(zhuǎn)換第二變化為器件變化。實施例的所 述方法包括通過修改至少一部分電路設(shè)計以包括寄生變化和器件變化中一個或一個以上來產(chǎn)生修改的電路設(shè)計。實施例的所述方法包括通 過仿真修改的電路設(shè)計的操作確定電路制造版本的性能參數(shù)的預(yù)測的 變化。
0075實施例的方法包含利用預(yù)測的變化修改電路。
0076實施例的預(yù)測的變化包括從制造IC得到的預(yù)測的變化。
0077實施例的寄生變化包括電阻變化。
0078實施例的方法包含通過使互連分離成矩形子節(jié)來確定電 阻變化。實施例的每個子節(jié)通過至少一個尺寸表示。實施例的方法包 含利用至少一個尺寸和固有電阻推算每個子節(jié)的電阻的改變。實施例 的固有電阻由互連的固有材料性質(zhì)產(chǎn)生。
0079實施例的寄生變化包括電容變化。
0080實施例的方法包含通過將每個互連分離成矩形子節(jié)來確 定電容變化。實施例的每個子節(jié)通過至少一個尺寸表示。實施例的方 法包含把所述子節(jié)分離成多個板。實施例的方法包含推算由置于多個 板的每隔一個板上的單位電荷造成的每個板上的電勢的系數(shù)。
0081實施例的方法包含產(chǎn)生包括每個互連全部板的電勢系數(shù) 的電勢矩陣。實施例的方法包含通過將電勢矩陣求逆產(chǎn)生電容矩陣。 實施例的電容矩陣包括所述互連的全部板的電容。實施例的方法包含 通過利用所述電容矩陣的信息求子節(jié)的相應(yīng)板之間的電容之和確定任 何一對子節(jié)之間的電容。
0082實施例的方法包含通過產(chǎn)生包括互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的第一查 找表確定電容變化。實施例的方法包含確定與互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的 電容。實施例的方法包含為作為互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的函數(shù)的所述電容產(chǎn)生 第二査找表。實施例第二查找表的每個條目是用于相鄰互連之間的耦 合電容和相應(yīng)互連和地線之間的接地電容的等式。
0083實施例的互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包含尺寸參數(shù)，所述尺寸參數(shù)包 括寬度、厚度和間隔中的一個或一個以上。
0084實施例的性能參數(shù)包括時序。
0085實施例的時序包括信號時序延遲。
0086實施例的性能參數(shù)包括信號完整性。
0087實施例的信號完整性包括器件的閾值電壓和輸出電阻中的一個或一個以上。
0088實施例的性能參數(shù)包括功率消耗。
0089實施例的功率消耗包括器件流出的截止態(tài)電流。
0090確定實施例的預(yù)測的變化包括通過把寄生變化和器件變
化中的一個或一個以上應(yīng)用到電路設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)單元來產(chǎn)生修改的標(biāo)準(zhǔn)
單元。確定實施例的預(yù)測的變化包括利用響應(yīng)所述應(yīng)用的修改的標(biāo)準(zhǔn)
單元的仿真行為信息確定預(yù)測的變化。
0091實施例的方法包含產(chǎn)生包括預(yù)測的變化信息的增加的延
遲文件。實施例的性能參數(shù)包括時序。
0092實施例的方法包括產(chǎn)生包含預(yù)測的變化信息的噪聲故障
調(diào)整命令和緩沖器插入/驅(qū)動器調(diào)整命令中的一個或一個以上。實施例
的性能參數(shù)包括信號完整性。
0093實施例的方法包括產(chǎn)生包含預(yù)測的變化信息的漏泄功率
熱點和單元代替命令。實施例的性能參數(shù)包括功率消耗。0094實施例的方法包含利用預(yù)測的變化修改電路。0095實施例的修改包括利用預(yù)測的變化信息控制至少一個電
子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)工具。
0096實施例的方法包含選擇電路設(shè)計的一組標(biāo)準(zhǔn)單元，為所
述單元確定預(yù)測的變化。實施例的標(biāo)準(zhǔn)單元從形成電路設(shè)計的多個標(biāo)
準(zhǔn)單元中選擇。
0097實施例的方法包含執(zhí)行多個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序分析。實施 例的時序分析產(chǎn)生每個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序間隙。實施例的時序分析在產(chǎn) 生修改的電路設(shè)計之前被執(zhí)行。實施例的方法包含為所述組選擇時序 間隙低于第一閾值的任何標(biāo)準(zhǔn)單元。
0098實施例的方法包含執(zhí)行多個標(biāo)準(zhǔn)單元的噪聲分析。實施 例的噪聲分析產(chǎn)生每個標(biāo)準(zhǔn)單元的噪聲值。實施例的噪聲分析在產(chǎn)生 修改的電路設(shè)計之前被執(zhí)行。實施例的方法包含為所述組選擇任何標(biāo) 準(zhǔn)單元，對于所述標(biāo)準(zhǔn)單元的噪聲值超過第二閾值。
0099實施例的方法包含通過產(chǎn)生修改的標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生修改的 電路設(shè)計，所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元通過把所述寄生變化和所述器件變化 應(yīng)用到所述組的標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生。實施例的方法包含通過把寄生變化應(yīng)用到導(dǎo)線負(fù)載產(chǎn)生修改的導(dǎo)線負(fù)載。實施例的方法包含把輸入波形提 供給修改的標(biāo)準(zhǔn)單元和修改的導(dǎo)線負(fù)載。實施例的方法包含確定修改 的標(biāo)準(zhǔn)單元的預(yù)測變化。實施例的性能參數(shù)包括跨越修改的標(biāo)準(zhǔn)單元 的延遲和修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的輸出波形。
0100實施例的方法包含通過把所述寄生變化和器件變化應(yīng)用 到電路設(shè)計的第二標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元。實施例的第 二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元是設(shè)計數(shù)據(jù)的拓?fù)浔闅v中所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元之 后的下一個實例。實施例的方法包含把輸出波形作為輸入波形提供給 第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元和修改的導(dǎo)線負(fù)載。實施例的方法包含確定第 二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的預(yù)測變化。實施例的性能參數(shù)包括跨越第二個 修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的第二延遲和第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的第二輸出波 形。
0101實施例的方法包含把噪聲波形應(yīng)用到修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的
輸入。實施例的方法包含確定修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的預(yù)測的變化。實施例 的性能參數(shù)包括在修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的輸出處的噪聲量級。
0102實施例的方法包含通過利用預(yù)測的變化信息修改所述組 中的至少一個單元來修改電路。
0103實施例的方法包含接收電路設(shè)計的每個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序 分析。實施例的時序分析包括每個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序間隙。實施例的時 序分析在產(chǎn)生修改的電路設(shè)計之前被執(zhí)行。實施例的方法包含確定每 個標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率。實施例的漏泄功率的確定在產(chǎn)生修改的電路 設(shè)計之前被執(zhí)行。
0104實施例的方法包含通過產(chǎn)生與每個標(biāo)準(zhǔn)單元相對應(yīng)的修 改的標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生修改的電路設(shè)計，修改的標(biāo)準(zhǔn)單元是通過把第二變 化應(yīng)用到每個標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生的。實施例的方法包含通過確定每個修改 的標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率來確定預(yù)測的變化。
0105實施例的方法包含確定每個標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率變化。
0106確定實施例的漏泄功率變化包括比較每個標(biāo)準(zhǔn)單元的漏 泄功率和每個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率。
0107實施例的漏泄功率變化包括標(biāo)準(zhǔn)單元流出的截止態(tài)電流 的改變。
0108確定實施例的漏泄功率變化包含用器件模型替代標(biāo)準(zhǔn)單 元內(nèi)的器件，已知所述第二變化，所述器件模型預(yù)測由標(biāo)準(zhǔn)單元流出 的截止態(tài)電流。
0109確定包括標(biāo)準(zhǔn)單元和修改的標(biāo)準(zhǔn)單元中的一個或一個以 上的單元的漏泄功率包含確定該單元的輸入邏輯狀態(tài)。實施例的輸入 邏輯狀態(tài)包括所述單元每個輸入引腳的至少一個邏輯狀態(tài)。確定包括 標(biāo)準(zhǔn)單元和修改的標(biāo)準(zhǔn)單元中的一個或一個以上的單元的漏泄功率包 含確定輸入邏輯狀態(tài)的平均漏泄功率。
0110確定實施例的輸入邏輯狀態(tài)的平均漏泄功率包含確定每 個邏輯狀態(tài)中流出的漏泄電流，以及確定每個邏輯狀態(tài)的發(fā)生概率。
0111實施例的方法包含把每個邏輯狀態(tài)中流出的漏泄電流與 每個邏輯狀態(tài)的發(fā)生概率相乘以形成每個邏輯狀態(tài)的加權(quán)平均漏泄電 流。實施例的方法包含為全部邏輯狀態(tài)合計加權(quán)平均漏泄電流。
0112實施例的電路設(shè)計包括所述電路布置圖的繪制。
0113實施例的第一變化表示預(yù)測從IC制造中得到的形狀變形。
0114實施例的第二變化表示預(yù)測從IC制造中得到的處理層未對準(zhǔn)。
0115實施例的方法包含利用等價網(wǎng)表參數(shù)表示第二變化。實 施例的第二變化包括器件內(nèi)的空間變化。
0116實施例的方法包含通過確定器件的包圍盒參數(shù)改變確定 等價網(wǎng)表參數(shù)。實施例的改變保持操作條件下器件的正確行為。實施 例的方法包含把所述改變與包圍盒參數(shù)的相應(yīng)改變相加。實施例的包 圍盒參數(shù)包括長度、寬度、漏極面積和源極面積中的一個或一個以上。
0117本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包括接收 包含器件和互連的電路設(shè)計數(shù)據(jù)。實施例的方法包含利用所述設(shè)計數(shù) 據(jù)確定互連形狀的第一變化。實施例的方法包含利用所述設(shè)計數(shù)據(jù)確 定器件形狀的第二變化。實施例的方法包含把第一變化轉(zhuǎn)換為寄生變 化以及把第二變化轉(zhuǎn)換為器件變化。實施例的方法包含從寄生變化和 器件變化中的一個或一個以上確定包括所述電路的集成電路(IC)性 能參數(shù)的預(yù)測變化。0118本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包括接收 包含多個組件的電路的設(shè)計數(shù)據(jù)。實施例的方法包含利用所述設(shè)計數(shù) 據(jù)確定組件形狀的變化。實施例的方法包含把所述變化轉(zhuǎn)換為寄生變 化和器件變化中的一個或一個以上。實施例的方法包含從寄生變化和 器件變化中的一個或一個以上確定包括所述電路的集成電路(IC)性 能參數(shù)的預(yù)測變化。
0119本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包含計算 電路設(shè)計的繪制布置圖的預(yù)測的變化，預(yù)測的變化包括在依照電路設(shè) 計的電路制造期間造成的所述電路設(shè)計的互連和器件的形狀變化。實 施例的方法包含把互連變化轉(zhuǎn)換為寄生變化。實施例的方法包含把器 件變化轉(zhuǎn)換為器件參數(shù)變化。實施例的方法包含從寄生變化和器件參 數(shù)變化確定電路設(shè)計操作參數(shù)中的預(yù)測的改變。實施例的方法包含利 用操作參數(shù)中的改變修改所述電路設(shè)計。
0120本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包括接收 包含器件和互連的電路的電路設(shè)計。實施例的方法包含分析電路設(shè)計 的多個標(biāo)準(zhǔn)單元。實施例的方法包含利用分析結(jié)果從多個標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn) 生一組標(biāo)準(zhǔn)單元。實施例的方法包含確定所述組的互連和器件的形狀 變化以及把所述形狀變化轉(zhuǎn)換為寄生變化和器件變化中的一個或一個 以上。實施例的方法包含通過修改所述組中的至少一個單元產(chǎn)生至少 一個修改的單元以說明寄生變化和器件變化中的一個或一個以上。實 施例的方法包含利用修改的單元確定所述電路設(shè)計的預(yù)測的變化。實 施例的方法包含利用預(yù)測的變化修改所述電路設(shè)計。
0121本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包括接收 電路的設(shè)計數(shù)據(jù)，所述設(shè)計數(shù)據(jù)包括包含一個或多于一個參數(shù)的器件 模型，所述參數(shù)表示所述電路的一個或多于一個器件。實施例的方法 包含產(chǎn)生與器件參數(shù)相對應(yīng)的A參數(shù)。實施例的A參數(shù)被產(chǎn)生以保 持操作條件下器件的操作行為。實施例的方法包含通過相加所述參數(shù) 與所述△參數(shù)產(chǎn)生等價參數(shù)。實施例的等價參數(shù)說明所述器件內(nèi)的空 間變化。實施例的方法包含通過用等價參數(shù)替代器件模型的參數(shù)修改 器件模型以產(chǎn)生修改的器件模型。
0122實施例的方法包含通過用修改的器件模型替代器件模型修改設(shè)計數(shù)據(jù)以產(chǎn)生修改的設(shè)計數(shù)據(jù)。
0123實施例的器件模型包括模擬器件的電流一電壓特性的緊 湊的參數(shù)化器件模型。
0124實施例參數(shù)包括幾何參數(shù)。實施例的幾何參數(shù)包括寬度、
長度、漏極面積和源極面積中的一個或一個以上。
0125實施例的幾何參數(shù)包括曼哈頓幾何構(gòu)形參數(shù)。0126實施例的幾何參數(shù)包括器件的包圍盒的參數(shù)。0127產(chǎn)生實施例的等價參數(shù)包含確定等價器件長度。0128實施例的保持操作行為包含保持漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流
和跨越器件的延遲。
0129實施例的保持操作行為包含保持器件的接觸閾值電壓。0130實施例的保持操作行為包含保持器件的輸出電阻。0131實施例的保持操作行為包含保持跨越器件的漏極—源極
截止態(tài)電流。
0132實施例的保持操作行為包含保持器件的時序性能。0133實施例的時序性能包括信號時序延遲。0134實施例的保持操作行為包含保持器件的信號完整性。0135實施例的信號完整性包括器件的閾值電壓和輸出電阻中
的--個或--個以上。
0136實施例的保持操作行為包含保持器件的功率消耗。0137實施例的功率消耗包括器件流出的截止態(tài)電流。0138實施例的方法包含產(chǎn)生漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流表，所述
漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流表包括跨越門極長度和門極寬度范圍的器件的
門極長度和門極寬度中的一個或一個以上的漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流。0139實施例的方法包含在跨越門極寬度的多個位置的每個位
置處產(chǎn)生第一等式。實施例的第一等式表示在每個位置的電流密度。0140實施例的第一等式表示每個位置處的器件的電流分布、
應(yīng)力效應(yīng)、摻雜分布和邊緣效應(yīng)信息。
0141實施例的方法包含通過跨越門極寬度將用于電流密度的
第一等式積分來產(chǎn)生第二等式。實施例的第二等式表示作為門極寬度
函數(shù)的電流。
30142實施例的方法包含通過將在每個位置的漏極一源極導(dǎo)通 態(tài)電流擬合到第二等式產(chǎn)生第二等式的系數(shù)。實施例的漏極一源極導(dǎo) 通態(tài)電流是門極寬度的函數(shù)。
0143實施例的方法包含產(chǎn)生第三等式，第三等式包括包含系 數(shù)的第一等式。
0144實施例的方法包含把器件劃分成多個劃分器件。實施例 的每個劃分器件的寬度是劃分門極寬度。實施例的每個劃分器件的劃 分門極長度近似等于所述劃分部分的幾何門極長度。
0145實施例的方法包含通過跨越劃分器件的劃分門極寬度積 分第一等式確定劃分器件的劃分電流。實施例的劃分電流是劃分器件 流出的電流。
0146實施例的方法包含通過合計全部劃分器件的劃分電流確 定器件流出的總電流。
0147實施例的方法包含通過定位所述表中近似等于所述器件 流出的總電流的電流值確定所述等價器件長度。實施例的方法包含從 所述表中選擇與電流值相應(yīng)的門極長度作為等價器件長度。
0148實施例的設(shè)計數(shù)據(jù)包括所述電路布置圖的繪制。實施例 的繪制包括預(yù)測由IC制造造成的形狀變形。
0149本文描述的DFM系統(tǒng)包括一種方法，所述方法包括接收 包含多個組件的電路設(shè)計。實施例的組件通過包括參數(shù)的組件模型表 示。實施例的方法包含產(chǎn)生與所述參數(shù)相對應(yīng)的A參數(shù)。實施例的 A參數(shù)在包括時序、噪聲和功率消耗中的一個或一個以上的條件下保 持組件的操作行為。實施例的方法包含通過集成A參數(shù)的信息到多個 組件中至少一個組件來修改電路設(shè)計。
0150本文方面描述的DFM系統(tǒng)的各個方面可以作為編程到多 種電路中任一電路的功能被實施，所述電路包括可編程邏輯器件 (PLD)，如現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程陣列邏輯(PAL)器件、 電可編程邏輯和存儲器件以及基于標(biāo)準(zhǔn)單元的器件，以及特定用途集 成電路(ASIC)。實施DFM系統(tǒng)各方面的一些其他可能包括帶有存儲 器(例如電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M))的微控制器、嵌入式 微處理器、固件、軟件等。此外，DFM系統(tǒng)的各方面可以在具有基于
35軟件的電路競爭、離散邏輯(順序和組合)、自定義器件、模糊(神經(jīng)) 邏輯、量子器件和任何上述器件類型的混合的微處理器中實施。當(dāng)然 基本的器件技術(shù)可以以多種組件類型被提供，所述器件技術(shù)例如為金
屬一氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET)技術(shù)如互補(bǔ)金屬一氧化物 半導(dǎo)體(CM0S)、雙極技術(shù)如發(fā)射極耦合邏輯(ECL)、聚合技術(shù)(例如， 硅結(jié)合的聚合物和金屬結(jié)合的聚合物一金屬結(jié)構(gòu))，混合的模擬與數(shù)字 技術(shù)等。
0151應(yīng)該注意的是，本文公開的各種系統(tǒng)和方法的組件可以 利用計算機(jī)輔助設(shè)計工具描述，并依照它們的行為、寄存器傳輸、邏 輯組件、晶體管、布局幾何構(gòu)形和/或其它特性表達(dá)(或表示)為在各 種計算機(jī)可讀介質(zhì)中包括的數(shù)據(jù)和/或指令?？梢詫崿F(xiàn)這種電路表示的 文件和其它對象的格式包括但不限于支持行為語言的格式，例如C、 Verilog和HLDL(硬件邏輯描述語言)；支持寄存器級描述語言的格式， 如RTL(寄存器傳輸級)；以及支持幾何描述語言的格式，如GDSII(圖 像數(shù)據(jù)系統(tǒng)2)、 GDSIII (圖像數(shù)據(jù)系統(tǒng)3)、 GDSIV (圖像數(shù)據(jù)系統(tǒng)4)、 CIF、 MEBES (微電子束蝕刻系統(tǒng))和任何其他適當(dāng)?shù)母袷胶驼Z言。
0152格式化的數(shù)據(jù)和/或指令可以在其中被實施的計算機(jī)可讀 介質(zhì)包括但不限于各種形式的非易失性存儲介質(zhì)(例如光學(xué)、磁性 或半導(dǎo)體存儲介質(zhì))和可以通過無線、光學(xué)、導(dǎo)線信號傳播介質(zhì)或其 組合傳輸這種格式化的數(shù)據(jù)和/或指令的載波。這種格式化的數(shù)據(jù)和/ 或指令通過載波傳輸?shù)氖纠ǖ幌抻诮?jīng)由一個或多于一個數(shù)據(jù)傳 輸協(xié)議(例如HTTP、 FTP、 SMTP等)在因特網(wǎng)和/或其它計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上 傳輸(上載、下載、電子郵件等)。當(dāng)經(jīng)由一個或多于一個計算機(jī)可讀 介質(zhì)在計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)被接收時，上文描述的系統(tǒng)和方法的這種基于數(shù) 據(jù)和/或指令的表示可以被計算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的處理實體(例如一個或多于 一個處理器)聯(lián)合一個或多于一個其它計算機(jī)程序的執(zhí)行處理，所述 計算機(jī)程序包括但不限于網(wǎng)表產(chǎn)生程序、布局布線程序等。
0153除非上下文清楚要求，否則貫穿說明書和權(quán)利要求，單 詞"包含"等應(yīng)解釋為與除外或無遺漏含義相反的包括的含義；也就 是說，是"包括，但不限于"的意思。使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的單詞也分別 包括復(fù)數(shù)或單數(shù)。此外，單詞"本文"、"在此之下"、"上文"、"下文"
36和相似意義的單詞指這個申請的總體而不是這個申請的任何特殊部 分。當(dāng)單詞"或"關(guān)于兩個或更多條目的列表被使用時，該單詞包括 該單詞后的全部解釋所述列表中的任何條目、所述列表中的全部條 目和所述列表中條目的任何組合。
0154上文對DFM系統(tǒng)的說明實施例的描述不規(guī)定為無遺漏的 或是將所述DFM系統(tǒng)限制于公開的精確形式。雖然DFM系統(tǒng)的特定實 施例和實例為說明的目的在本文被描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員會認(rèn)識 到各種等價修改在所述DFM系統(tǒng)的范圍內(nèi)是可能的。本文提供的DFM 系統(tǒng)的教導(dǎo)可以應(yīng)用于其它處理系統(tǒng)和方法，不是只用于上文描述的 系統(tǒng)和方法。
0155上文描述的各種實施例的元件和行為可以被組合以提供 更多實施例?？梢砸勒丈衔牡脑敿?xì)描述對所述DFM系統(tǒng)做出這些和其 它改變。
0156通常，在所附的權(quán)利要求中，所用的多個術(shù)語不應(yīng)該被 解釋為把所述DFM系統(tǒng)限制于在說明書和權(quán)利要求內(nèi)公開的特定實施 例，而應(yīng)該解釋為包括依照權(quán)利要求操作的全部系統(tǒng)和方法。因此， 所述DFM系統(tǒng)不被所公開的內(nèi)容限制，而相反，所述DFM系統(tǒng)的范圍
由權(quán)利要求完全確定。
0157雖然所述DFM系統(tǒng)的某些方面以某些權(quán)利要求的形式被 給出，但是本發(fā)明人設(shè)想任何數(shù)目的權(quán)利要求形式的所述DFM系統(tǒng)的 各種方面。例如，雖然僅描述了在機(jī)器可讀介質(zhì)中實施的本系統(tǒng)的一 個方面，但其它方面同樣可以在機(jī)器可讀介質(zhì)中實施。因此，本發(fā)明 人保留在所述申請?zhí)峤缓笤黾宇~外權(quán)利要求的權(quán)利，以為所述DFM系 統(tǒng)的其他方面追加這種額外權(quán)利要求形式。
3權(quán)利要求
1. 一種方法，其包含接收電路的電路設(shè)計，所述電路包括器件和互連；確定互連形狀中的第一變化和器件形狀中的第二變化；把所述第一變化轉(zhuǎn)換為寄生變化，并把所述第二變化轉(zhuǎn)換為器件變化；通過修改所述電路設(shè)計的至少一部分產(chǎn)生修改的電路設(shè)計以包括所述寄生變化和所述器件變化中的一個或一個以上；以及通過仿真所述修改的電路設(shè)計的操作確定所述電路的制造版本的性能參數(shù)中的預(yù)測的變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包含利用所述預(yù)測的變 化修改所述電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述預(yù)測的變化包括由制造 所述IC造成的預(yù)測的變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述寄生變化包括電阻變化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，所述方法包含通過以下步驟確定 所述電阻變化把所述互連分離成矩形子節(jié)，其中每個矩形子節(jié)通過至少一個 尺寸表示；使用所述至少一個尺寸和固有電阻計算每個子節(jié)的電阻改變， 其中所述互連的固有材料性質(zhì)造成所述固有電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述寄生變化包括電容變化。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法包含通過把每個互連分離成矩形子節(jié)，其中每個矩形子節(jié)通過至少一個 尺寸表示；把所述子節(jié)分離成多個板；以及計算由放置在每個其他多個板上的單位電荷造成的每個板上的 電勢系數(shù)來確定所述電容變化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，所述方法包含 產(chǎn)生包括每個互連的全部板的電勢系數(shù)的電勢矩陣； 通過將所述電勢矩陣求逆產(chǎn)生電容矩陣，所述電容矩陣包括所述互連的全部板的電容；通過使用所述電容矩陣的信息合計所述子節(jié)的相應(yīng)板之間的電容 確定任何一對子節(jié)之間的電容。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法包含通過以下步驟確定 所述電容變化產(chǎn)生包括互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的第一査找表；確定與所述互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)相對應(yīng)的電容；產(chǎn)生作為所述互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的函數(shù)的所述電容的第二査找表， 其中所述第二査找表的每個條目是用于相鄰互連之間的耦合電容 和用于相應(yīng)互連和地之間的地電容的等式。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述互連結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包含尺 寸參數(shù)，所述尺寸參數(shù)包括寬度、厚度和間距中的一個或一個以上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述性能參數(shù)包括時序。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述時序包括信號時序延遲。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述性能參數(shù)包括信號完 整性。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述信號完整性包括所述 器件的閾值電壓和輸出電阻中的一個或一個以上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述性能參數(shù)包括功率消耗。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述功率消耗包括所述器 件流出的截止態(tài)電流。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述預(yù)測的變化包括.-通過把所述寄生變化和所述器件變化中的一個或一個以上應(yīng)用到所述電路設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生修改的標(biāo)準(zhǔn)單元；和響應(yīng)所述應(yīng)用，利用所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的仿真行為的信息確定 所述預(yù)測的變化。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法包含產(chǎn)生增加的延遲 文件，該延遲文件包括所述預(yù)測的變化信息，其中所述性能參數(shù)包括 時序。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法包含產(chǎn)生噪聲故障調(diào) 整命令和緩沖器插入/驅(qū)動器調(diào)整命令中的一個或一個以上，所述命令 包括所述預(yù)測的變化信息，其中所述性能參數(shù)包括信號完整性。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，所述方法包含產(chǎn)生漏泄功率熱 點和單元代替命令，所述熱點和代替命令包括所述預(yù)測的變化信息， 其中所述性能參數(shù)包括功率消耗。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包含利用所述預(yù)測的變化修改 所述電路。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中修改包括利用所述預(yù)測的 變化信息控制至少一個電子設(shè)計自動化工具。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包含選擇所述電路設(shè) 計的一組標(biāo)準(zhǔn)單元為其確定所述預(yù)測的變化，其中所述標(biāo)準(zhǔn)單元從構(gòu) 成所述電路設(shè)計的多個標(biāo)準(zhǔn)單元中選擇。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，所述方法包含 執(zhí)行所述多個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序分析，所述時序分析產(chǎn)生每個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序間隙，所述時序分析在產(chǎn)生所述修改的電路設(shè)計之前執(zhí)行； 為所述組選擇任意標(biāo)準(zhǔn)單元，對于該標(biāo)準(zhǔn)單元，所述時序間隙低于第一閾值。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，所述方法包含 執(zhí)行所述多個標(biāo)準(zhǔn)單元的噪聲分析，所述噪聲分析產(chǎn)生每個標(biāo)準(zhǔn)單元的噪聲值，所述噪聲分析在產(chǎn)生所述修改的電路設(shè)計之前執(zhí)行；為所述組選擇任意標(biāo)準(zhǔn)單元，對于該標(biāo)準(zhǔn)單元，所述噪聲值超過 第二閾值。
26. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，所述方法包含 通過產(chǎn)生修改的標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生所述修改的電路設(shè)計，所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元是通過把所述寄生變化和所述器件變化應(yīng)用到所述組的標(biāo)準(zhǔn) 單元產(chǎn)生的；通過把所述寄生變化應(yīng)用到導(dǎo)線負(fù)載產(chǎn)生修改的導(dǎo)線負(fù)載； 為所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元和修改的導(dǎo)線負(fù)載提供輸入波形； 確定所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的預(yù)測的變化，所述性能參數(shù)包括跨越 所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的延遲和所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的輸出波形。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，所述方法包含-通過把所述寄生變化和所述器件變化應(yīng)用到所述電路設(shè)計的第二標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元，其中所述第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單 元是跟隨設(shè)計數(shù)據(jù)的拓?fù)浔闅v內(nèi)所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的下一個實例； 為所述第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元和所述修改的導(dǎo)線負(fù)載提供所述輸出波形作為所述輸入波形；確定所述第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的預(yù)測的變化，所述性能參數(shù)包 括跨越所述第二個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的第二延遲和所述第二個修改的標(biāo) 準(zhǔn)單元的第二輸出波形。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，所述方法包含把噪聲波形應(yīng)用到所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的輸入， 確定所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的預(yù)測的變化，所述性能參數(shù)包括在所 述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的輸出處的噪聲量級。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，所述方法包含通過利用所述預(yù) 測的變化信息修改所述組中至少一個單元來修改所述電路。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包含接收所述電路設(shè)計的每個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序分析，所述時序分析包 括每個標(biāo)準(zhǔn)單元的時序間隙，所述時序分析在產(chǎn)生所述修改的電路設(shè)計之前執(zhí)行；確定每個標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率，所述漏泄功率的確定在產(chǎn)生所述 修改的電路設(shè)計之前執(zhí)行。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，所述方法包含 通過產(chǎn)生對應(yīng)于每個標(biāo)準(zhǔn)單元的修改的標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生所述修改的電路設(shè)計，所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元是通過把所述第二變化應(yīng)用到每個標(biāo) 準(zhǔn)單元產(chǎn)生的；通過確定每個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率確定所述預(yù)測的變化。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，所述方法包含確定每個標(biāo)準(zhǔn)單 元的漏泄功率變化。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中確定漏泄功率變化包括比 較每個標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率和每個修改的標(biāo)準(zhǔn)單元的漏泄功率。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述漏泄功率變化包括所述標(biāo)準(zhǔn)單元流出的截止態(tài)電流的改變。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中確定所述漏泄功率變化包 含用器件模型代替所述標(biāo)準(zhǔn)單元中的器件，已知所述第二變化，所述 器件模型預(yù)測所述標(biāo)準(zhǔn)單元流出的截止態(tài)電流。
36. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中確定包括所述標(biāo)準(zhǔn)單元和 所述修改的標(biāo)準(zhǔn)單元中的一個或一個以上的單元的漏泄功率包含確定該單元的輸入邏輯狀態(tài)，所述輸入邏輯狀態(tài)包括該單元的每 個輸入引腳的至少一個邏輯狀態(tài)；確定跨越所述輸入邏輯狀態(tài)的平均漏泄功率。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中確定跨越所述輸入邏輯狀 態(tài)的平均漏泄功率包含確定每個所述邏輯狀態(tài)中流出的漏泄電流； 確定每個所述邏輯狀態(tài)發(fā)生的概率。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，所述方法包含 將每個所述邏輯狀態(tài)流出的漏泄電流與每個所述邏輯狀態(tài)的發(fā)生概率相乘以形成每個邏輯狀態(tài)的加權(quán)平均漏泄電流； 合計全部所述邏輯狀態(tài)的加權(quán)平均漏泄電流。
39. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電路設(shè)計包括所述電 路的布置圖的繪制。
40. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一變化表示預(yù)測從 所述IC的制造中得到的形狀畸變。
41. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第二變化表示預(yù)測從 所述IC的制造中得到的處理層未對準(zhǔn)。
42. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包含利用等價網(wǎng)表參 數(shù)表示所述第二變化，其中所述第二變化包括所述器件內(nèi)的空間變化。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，所述方法包含通過以下步驟確定所述等價網(wǎng)表參數(shù)確定所述器件的包圍盒參數(shù)的改變，其中所述改變在一定操作條件下保持所述器件的正確行為；將所述改變與所述包圍盒參數(shù)的相應(yīng)改變求和，所述包圍盒參數(shù) 包括長度、寬度、漏極面積和源極面積中的一個或一個以上。
44. 一種方法，其包含 接收包括器件與互連的電路的設(shè)計數(shù)據(jù)； 利用所述設(shè)計數(shù)據(jù)確定所述互連的形狀的第一變化； 利用所述設(shè)計數(shù)據(jù)確定所述器件的形狀的第二變化； 把所述第一變化轉(zhuǎn)換為寄生變化，并把所述第二變化轉(zhuǎn)換為器件變化；以及從所述寄生變化和所述器件變化中的一個或-述電路的集成電路的性能參數(shù)中預(yù)測的變化。-水以上確定包括所
45. —種方法，其包含 接收包括多個組件的電路的設(shè)計數(shù)據(jù)； 利用所述設(shè)計數(shù)據(jù)確定所述組件的形狀變化； 把所述變化轉(zhuǎn)換為寄生變化和器件變化中的一個或一個以上；以及從所述寄生變化和所述器件變化中的一個或一個以上確定包括所 述電路的集成電路的性能參數(shù)中預(yù)測的變化。
46. —種方法，其包含計算電路設(shè)計的繪制布置圖的預(yù)測的變化，所述預(yù)測的變化包括 在依照所述電路設(shè)計的電路制造期間造成的所述電路設(shè)計的互連和器 件的形狀變化；把互連變化轉(zhuǎn)換為寄生變化； 把器件變化轉(zhuǎn)換為器件參數(shù)變化；從所述寄生變化和器件參數(shù)變化確定所述電路設(shè)計的操作參數(shù)中 預(yù)測的改變；以及利用操作參數(shù)中的所述改變修改所述電路設(shè)計。
47. —種方法，其包含 接收包括器件和互連的電路的電路設(shè)計； 分析所述電路設(shè)計的多個標(biāo)準(zhǔn)單元；利用所述分析的結(jié)果從所述多個標(biāo)準(zhǔn)單元產(chǎn)生一組標(biāo)準(zhǔn)單元；確定所述組的互連和器件的形狀變化并轉(zhuǎn)換所述形狀變化為寄生 變化和器件變化中的一個或一個以上；通過修改所述組中至少一個單元產(chǎn)生至少一個修改的單元以說明 所述寄生變化或器件變化中的一個或一個以上；利用所述修改的單元確定所述電路設(shè)計的預(yù)測的變化；以及利用所述預(yù)測的變化修改所述電路設(shè)計。
48. —種方法，其包含接收電路的設(shè)計數(shù)據(jù)，所述設(shè)計數(shù)據(jù)包括包含表示所述電路的一 個或多于一個器件的一個或多于一個參數(shù)的器件模型；產(chǎn)生與器件參數(shù)相對應(yīng)的A參數(shù)，其中所述A參數(shù)被產(chǎn)生以在一 操作條件下保持所述器件的操作行為；通過將所述參數(shù)與所述A參數(shù)求和產(chǎn)生等價參數(shù)，所述等價參數(shù) 說明所述器件內(nèi)的空間變化；以及通過用所述等價參數(shù)代替所述器件模型的參數(shù)修改所述器件模型 以產(chǎn)生修改的器件模型。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，所述方法包含通過用所述修改 的器件模型代替所述器件模型來修改所述設(shè)計數(shù)據(jù)以產(chǎn)生修改的設(shè)計 數(shù)據(jù)。
50. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述器件模型包括模擬所 述器件的電流-電壓特性的緊湊參數(shù)化器件模型。
51. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述參數(shù)包括幾何參數(shù)。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述幾何參數(shù)包括寬度、 長度、漏極面積和源極面積中的一個或一個以上。
53. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述幾何參數(shù)包括曼哈頓 幾何構(gòu)形參數(shù)。
54. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述幾何參數(shù)包括所述器 件的包圍盒參數(shù)。
55. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中產(chǎn)生等價參數(shù)包含確定等 價器件長度。
56. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中保持操作行為包含保持漏 極-源極導(dǎo)通態(tài)電流和跨越所述器件的延遲。
57. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中保持操作行為包含保持所 述器件的接觸閾值電壓。
58. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中保持操作行為包含保持所 述器件的輸出電阻。
59. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中保持操作行為包含保持跨 越所述器件的漏極-源極截止態(tài)電流。
60. 根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中保持操作行為包含保持所 述器件的時序性能。
61. 根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中所述時序性能包括信號時序延遲。
62. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中保持操作行為包含保持所 述器件的信號完整性。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中所述信號完整性包括所述 器件的閾值電壓和輸出電阻中的一個或一個以上。
64. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中保持操作性為包含保持所 述器件的功率消耗。
65. 根據(jù)權(quán)利要求64所述的方法，其中所述功率消耗包括所述器 件流出的截止態(tài)電流。
66. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，所述方法包含產(chǎn)生漏極一源極 導(dǎo)通態(tài)電流的表，該表包括跨越門極寬度和門極長度范圍的所述器件 的門極寬度和門極長度中的一個或一個以上的漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電 流。
67. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法，所述方法包含在跨越所述門極 寬度的多個位置的每個位置處產(chǎn)生第一等式，其中所述第一等式表示 每個位置處的電流密度。
68. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，其中所述第一等式表示所述器 件在每個位置的電流分布、應(yīng)力效應(yīng)、摻雜分布和邊緣效應(yīng)的信息。
69. 根據(jù)權(quán)利要求67所述的方法，所述方法包含通過跨越所述門 極寬度積分電流密度的所述第一等式產(chǎn)生第二等式，其中所述第二等 式表示作為所述門極寬度的函數(shù)的電流。
70. 根據(jù)權(quán)利要求69所述的方法，所述方法包含通過把在每個位置的所述漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流擬合到所述第二等式產(chǎn)生所述第二等 式的系數(shù)，其中所述漏極一源極導(dǎo)通態(tài)電流是所述門極寬度的函數(shù)。
71. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的方法，所述方法包含產(chǎn)生包含所述第 一等式的第三等式，所述第三等式包括系數(shù)。
72. 根據(jù)權(quán)利要求71所述的方法，所述方法包含把所述器件劃分成多個劃分器件，其中每個劃分器件的寬度是劃分門極寬度，其中每 個劃分器件的劃分門極長度近似等于該劃分部分的幾何門極長度。
73. 根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，所述方法包含通過跨越劃分器 件的劃分門極寬度將所述第一等式積分來確定所述劃分器件的劃分電 流，其中所述劃分電流是所述劃分器件流出的電流。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，所述方法包含通過合計全部劃 分器件的劃分電流確定所述器件流出的總電流。
75. 根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，所述方法包含 通過定位所述表中的電流值確定所述等價器件長度，所述電流值近似等于所述器件流出的總電流；以及從所述表中選擇與所述電流值相對應(yīng)的門極長度作為等價器件長度。
76. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述設(shè)計數(shù)據(jù)包括所述電 路的布置圖的繪制。
77. 根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其中所述繪制包括預(yù)測從所述 IC的制造中得到的形狀畸變。
78. —種方法，其包含接收包括多個組件的電路設(shè)計，其中所述組件由包括參數(shù)的組件 模型表示；產(chǎn)生對應(yīng)于所述參數(shù)的A參數(shù)，在一條件下所述A參數(shù)保持所述 組件的操作行為，所述條件包括時序、噪聲和功率消耗中的一個或一 個以上；以及通過在所述多個組件的至少一個中集成所述A參數(shù)的信息修改所述電路設(shè)計。
全文摘要
提供一種DFM系統(tǒng)，所述DFM系統(tǒng)通過計算電路設(shè)計的繪制布置圖的互連和器件在形狀上的預(yù)測的制造變化，在集成電路的分析中并入制造變化。互連的形狀變化被轉(zhuǎn)換成電阻-電容(RC)寄生效應(yīng)的變化。器件的形狀變化被轉(zhuǎn)換成器件參數(shù)的變化。通過確定器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生變化對標(biāo)準(zhǔn)單元每個實例的行為的影響，器件參數(shù)和導(dǎo)線寄生效應(yīng)的變化被轉(zhuǎn)換成時序性能、信號完整性和功率消耗的改變。從這些分析得到的結(jié)果作為增加的延遲文件(時序)、噪聲故障和緩沖器插入/驅(qū)動器調(diào)節(jié)指令(噪聲)以及漏泄功率熱點和單元代替指令(功率消耗)被集成回到設(shè)計流程。
文檔編號G06F17/50GK101506810SQ200680047496
公開日2009年8月12日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月24日
發(fā)明者H·陳, L-F·常, N·弗吉尼斯, R·羅斯 申請人:克立爾希普技術(shù)公司