[发明专利]基于硅通孔热应力的电路时序优化方法

摘要

本发明公开了一种基于硅通孔热应力的电路时序优化方法，主要解决现有技术对电路有硅通孔热应力时由于没有时序优化而导致电路功能不符合设计要求的问题，其实现步骤包括：(1)提取电路设计中硅通孔与器件位置及其物理参数；(2)计算多个硅通孔存在时引起的热应力分布；(3)计算器件受到热应力影响时的迁移率；(4)利用商用HSPICE软件仿真得到电路延迟；(5)在工艺库中修改变化后的迁移率参数重新进行仿真；(6)调整器件位置并根据仿真结果进行时序优化。本发明能快速调整器件布置位置，使电路时序达到最佳，可用于三维集成电路的前期设计。

主权项

一种基于硅通孔热应力的电路时序优化方法，包括如下步骤：(1)提取电路设计中硅通孔与器件的位置，确定电路中所使用的硅通孔类型，并根据硅通孔类型，提取电路中硅通孔各层材料参数以及晶体管的物理参数；(2)根据(1)中提取的参数，计算电路工作时单个硅通孔在相应温度负载影响下的热应力分布，其中包括径向应力σr和环向应力σθ，并根据多个硅通孔的相对位置，由线性叠加准则计算得到多个硅通孔存在时引起的热应力分布；(3)根据(2)中得到径向应力大小和环向应力大小，由压阻效应，计算器件受到热应力影响时的迁移率其中Δμ表示迁移率变化的大小，μ表示器件未受到热应力影响时迁移率的大小；(4)利用商用HSPICE软件对电路进行仿真，得到原始延迟时间t1；(5)计算迁移率对时序的影响：5a)根据(3)中得到的迁移率对仿真所用工艺库文件中的迁移率参数进行修改；5b)根据5a)中修改后的工艺库重新对电路进行仿真，得到第一次修改后的延迟时间t2；(6)优化迁移率对时序的影响：6a)根据5b)中第一次修改得到的延迟时间t2和(4)中原始延迟时间t1的关系，对器件的布置位置进行调整；6b)根据新的器件布置位置，计算新的迁移率根据新的迁移率对仿真所用工艺库文件中的迁移率参数进行修改；6c)根据6b)中修改后的工艺库重新对电路进行仿真，得到第二次修改后的延迟时间t3；6d)判断6c)中得到的第二次修改后延迟时间t3和(4)中原始延迟时间t1是否相等：若第二次修改后延迟时间t3和原始延迟时间t1不相等，则重复步骤6b)和6c)，重新调整器件布置位置；若第二次修改后延迟时间t3和原始延迟时间t1相等，则电路时序达到最优，优化完成。