VLSI互连线频变 K 参数和频变电阻的有效提取算法

在GHz以上高频集成电路中,必须考虑互连线的电感寄生效应,以便对电路性能进行准确的分析和验证. K参数矩阵(部分电感矩阵的逆)由于其较好的局部化特性,被广泛接受并应用于对互连电感效应进行建模.但多数已有文献未考虑高频效应或效率不高.本文提出一种新的三维频变K 参数提取算法,通过与窗口技术相结合、以及窗口内线性方程组的有效求解,该算法具有较高的计算效率,同时,在此基础上,通过少量额外运算还可得出频变电阻.数值实验表明,该算法可处理复杂的互连结构,并且在保持较高准确度的情况下,其速度比电感提取软件FastHenry快几十至几百倍.     

三维互连电容提取中复杂形体的通用处理方法

介绍一种在三维互连电容提取中处理复杂形体结构的通用方法．该方法将复杂形体结构用多个简单形体结构描述，简单形体结构之间允许包含或重叠；通过形体运算构造出原复杂形体结构．该方法和相应的算法已在基于边界元素法的三维互连寄生电容提取软件QBEM中实现．数值计算结果表明，文中方法可靠，适用于各种复杂形体结构并有很高的效率．     

边界元计算中一种新的积分方法

１．引言工程计算中,求解偏微分方程的主要方法有：有限元素法,有限差分法和边界元素法．近年来,边界元素法由于精度高,速度快,处理复杂边界能力强等优点,在求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程一类线性偏微分方程中得到广泛应用．除一些传统的领域外,在ＶＬＳＩ电路寄生电阻电容计算中也引起重视［４,７］．但是,边界元离散化后得到的线性方程组一般是稠密的,即其系数阵的每一个元素都需经积分算出．对３－Ｄ问题,需在每个边界元内作二重积分．设Ｍ为边界元划分数,在直接边界元计算中,若采用常数元,需完成的二重积分共２Ｍ~２．对于线性…     

三维寄生电容边界元计算的半解析积分方法

在VLSI三维多介质互连寄生电容的边界元法计算中,利用互连结构特点,本文提出一种半解析积分方法,它应用原函数方法将二维面积分转化为一维线积分,再用一维高斯积分求出积分值.与二维高斯积分相比,速度更快、精度更高,并改善了解的精度.     

VLSI互连寄生电容准三维多极加速提取

随着VLSI向深亚微米发展,需要快速而精确地计算互连寄生电容以保证高性能电路设计的正确性.本文介绍一个单介质准三维电容提取软件.在位势理论建立的间接边界积分方程中,它在导体表面采用线电荷近似面电荷的思想简化3-D结构,并采用多极加速法进一步降低计算复杂度.由于既保留了三维形体的空间架构,又使大量电荷积分降为一维,取得了精度与速度的良好平衡.数值计算结果表明,其计算复杂性为O(n),n为边界元数.     

三维互连全耦合电容矩阵的层次式提取算法

基于直接边界元素法,提出一种边界电容矩阵概念,从而实现了三维互连电容的层次式提取算法．该算法将三维求解区域划分为若干小块,对每个小块分别计算其边界电容矩阵,再通过层次式合并算法便可得到全耦合互连电容矩阵．数值实验表明,本方法进行电容提取的速度比商业软件SpiceLink、虚拟多介质快速算法、区域分解法等均快一个数量级以上．     

层次式直接边界元计算VLSI三维互连电容

文中将Ａｐｐｅｌ处理多体问题的层次式算法思想实现于直接边界元法,用以计算ＶＬＳＩ三维互连寄生电容。直接边界积分方程同时含有边界上的电势与法向电场强度,能比间接边界元法更方便地处理多介质及有限介质结构,直接边界元法的层次式计算涉及对三种边界（强加边界、自然边界与介质交界面）及两种积分核（１／ｒ与１／ｒ＾３）的处理,显著区别于基于间接边界元法、仅处理强加边界与一种分核的层次式算法。文中以边界元的层次划     

工艺参数变动下的三维互连电容快速模式建库方法

针对工艺不稳定性所带来的三维互连电容模式提取耗时激增的问题，提出一种增量式快速模式建库方法．该方法基于直接边界元计算，在2个紧邻工艺变动组合计算中，仅对前一组合计算所得的系数矩阵与右端项作局部修改，并取经预测修正的结果作为初值迭代提取后一工艺变动组合的电容，有着很高的精度和较高的加速比．     

3D互连电容快速提取的新途径——介质积木库法

引入介质积木的概念，可方便地对三维互连结构作预处理以形成介质积木库，从而提高电容提取速度，介质积木库法只需借助工艺描述文件，即可处理包括保形介质和非正交互连等复杂结构，数值计算表明：基于介质积木库的电容提取算法在同等精度下比SpiceLink算法快30倍以上。     

局部K参数模拟方法的稳定性证明

采用文献(魏洪川,喻文健,杨柳,等.基于 K 参数思想的快速三维互连电感电阻提取算法.电子学报,2005,33(8):1365-1369)中提出的算法选取窗口,证明基于此方法提取的部分磁阻矩阵 K 正定,进而证明基于该矩阵的模拟稳定.