电路良率的计算方法、存储介质技术

本发明专利技术公开了一种电路良率的计算方法、存储介质。其中电路良率的计算方法，包括：根据电路的结构，建立电路的微分代数方程；建立电路的性能约束方程，并与所述微分代数方程一起建立增广的方程系统，使得电路在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统时，得到电路的参数域中的多个表面边界点；基于所得到的多个表面边界点确定成功区域的体积；计算成功区域的体积占据所有参数的最小值和最大值所限定的体积的比例，得到电路的良率。本发明专利技术节省了计算时间成本，提升了电路设计良率效率。提升了电路设计良率效率。提升了电路设计良率效率。

【技术实现步骤摘要】
电路良率的计算方法、存储介质


[0001]本专利技术涉及电路良率的运算的
，尤其涉及一种基于全局搜索的快速估计良率的算法。

技术介绍

[0002]随着集成电路进入纳米时代，工艺参数变化已成为设计和制造的主要挑战。由于光刻、化学机械抛光(CMP)、蚀刻等制造过程中的许多不确定因素，会导致电路性能参数不符合设计规范。人们迫切寻求能够提供快速和准确估计良率的算法，尤其大规模、需要昂贵和高精度模拟的电路尤为重要。良率定义为在可接受的性能指标下能够工作的电路的百分比，是衡量电路设计鲁棒性的一个重要指标。
[0003]一般来说，参数良率可以在性能域或参数域进行估计，性能域被定义为一个包含所有可能的性能参数(即电压、增益、带宽等)的空间，而参数域是由所有电路参数(即通道宽度、阈值电压等)所跨越的空间。参数域是对于参数设置的一些考量，电路中可能有多个参数在一定的范围内进行一定的浮动。这些参数的变化最终会影响性能域上的性能，体现在电路的好坏。并以它们的最小值和最大值为界。在这两个领域，成功的采样形成了一个有界区域，称为“产量体”或“成功区域”，分隔成功和失败区域的非线性边界称为“产量边界”。因此，在这两个领域的满意采样的百分比可以用来等效地估计产量。
[0004]在性能域的良率估计方法中：蒙特卡罗方法及其变种是代表。它首先在参数空间中生成数万个随机采样点，然后在每个采样点进行电路模拟，以评估感兴趣的性能指标。在获得的性能中，蒙特卡洛方法筛选出那些不符合给定性能约束的采样点，并确定可接受或成功的采样点。通过将成功的采样数除以总采样点的数量，就可以得到良率。蒙特卡洛法以其简单性和通用性的优势广泛应用。然而蒙特卡洛法很耗时。每个采样点的都进行采样的做法，限制了它在大规模器件良率估计中的应用。因此，人们希望能找到快速计算良率的方法。为此，研究者将研究方向转移到参数域，希望在参数域找到快速计算良率估计的方法。
[0005]在参数域方法中，有研究者提出利用性能表面边界来近似估计良率，性能表面边界能将成功和失败的区域分开来，只使用表面边界上的点来估计良率能避免大量的采样。但这些方法使用线性约束来近似产量体，有两个局限性：第一，线性函数不能以良好的精度近似产量体，特别是对于由非线性性能约束定义的产量体。第二，这种方法是基于产量体是凸的假设，这在一般情况下是不成立的。为了解决这些问题，一种非线性表面局部搜索法应运而生，简称YENSS。它可以处理非线性性能约束以及非凸的产量体。它从名义性能空间开始，沿着表面边界的切线搜索来找到表面边界点，这种方法无需使用蒙特卡洛方法就能提供良好的精度。然而，由于局部搜索，YENSS仍然需要多次模拟来定位表面边界上的每个点。而且每一步都需要计算灵敏度在含有大量参数的性能约束方程中，求导等计算将大大增加了计算时间成本，这对求解高维度的良率估计来说非常不利。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中求解电路的良率的计算时间成本较大的技术问题，本专利技术提出了电路良率的计算方法、存储介质。
[0007]本专利技术提出的电路良率的计算方法，包括：
[0008]步骤1，根据电路的结构，建立电路的微分代数方程；
[0009]步骤2，建立电路的性能约束方程，并与所述微分代数方程一起建立增广的方程系统，使得电路在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统时，得到电路的参数域中的多个表面边界点；
[0010]步骤3，基于所得到的多个表面边界点确定成功区域的体积；
[0011]步骤4，计算成功区域的体积占据所有参数的最小值和最大值所限定的体积的比例，得到电路的良率。
[0012]进一步，所述步骤1中若电路的参数不具备独立性和均匀性，则先对电路的参数进行预处理，使得电路的参数具备独立性和均匀性后，再建立电路的微分代数方程。
[0013]进一步，通过计算电路的参数的累积密度函数，使得电路的参数具备均匀性。
[0014]进一步，通过主成分分析法，去除参数的相关性。
[0015]进一步，所述步骤3具体包括：
[0016]步骤3.1，基于所得到的多个表面边界点确定边界面计算初始成功区域的面积或体积；
[0017]步骤3.2，在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统得到新的表面边界点；
[0018]步骤3.3，基于新的表面边界点更新成功区域的面积或体积；
[0019]步骤3.4，判断更新后的成功区域的面积或体积与更新前的成功区域的面积或体积的变化量是否小于阈值；若否，则返回步骤3.2，直至所述变化量小于阈值。
[0020]进一步，所述步骤3.1中，找到边界面与电路的各参数的坐标轴的交点，计算所述边界面与各参数轴的交点定义的面积或体积作为初始个区域的面积或体积。
[0021]进一步，当电路的参数为二维参数时，所述步骤3.2包括：根据边界面与电路的二维参数的两个交点P1和P2，计算得到P1和P2连线的中点P3；
[0022]分别固定中点P3的一个参数，在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统得到新的表面边界点P4、P5。
[0023]进一步，所述步骤3.3中，当得到新的表面边界点时，根据当前的所有表面边界点得到它们所围成的超曲面的质心；
[0024]将质心的参数分别一一作为未知数，并固定质心的其他参数，在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统得到新的表面边界点。
[0025]进一步，根据表面边界点计算成功区域的面积具体采用Delaunay三角剖分算法来计算。
[0026]本专利技术提出的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述技术方案所述的电路良率的计算方法。
[0027]在电路设计的良率估计中，本专利技术用于计算具有性能约束的参数化的良率估计。在估计良率的过程中避免了使用蒙特卡罗算法进行随机点模拟，通过全局搜索迭代确定边界点的方式，来快速求出成功区域的面积，从而更好更快的估计良率。并且能够灵活的设置
精确度，达到指定的精确度之后能够停止算法运行，这大大减少了时间的消耗，更加灵活的满足实际应用的需要。
[0028]同时，FGYield利用DAE方程与性能约束一起建立增强的方程系统。将非线性方程转换为线性化求解，通过全局搜索在参数空间中定位产量边界点，并进一步有效地计算出良率。这种方法避免了，在大量参数存在的系统中，计算导数过于昂贵且实际困难的问题，节省了计算时间成本，提升了电路设计良率效率。
附图说明
[0029]下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：
[0030]图1是本专利技术一实施例的性能约束确定的参数域的超体积示意图。
[0031]图2(a)是现有技术的边界面查找仿真流程图。
[0032]图2(b)是本专利技术的边界面查找仿真流程图。
[0033]图3是本专利技术一实施例的流程图。
[0034]图4(a)是本专利技术一实施例的第一次迭代的边界面的点的示意图。
[0035]图4(b)是本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路良率的计算方法，其特征在于，包括：步骤1，根据电路的结构，建立电路的微分代数方程；步骤2，建立电路的性能约束方程，并与所述微分代数方程一起建立增广的方程系统，使得电路在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统时，得到电路的参数域中的多个表面边界点；步骤3，基于所得到的多个表面边界点确定成功区域的体积；步骤4，计算成功区域的体积占据所有参数的最小值和最大值所限定的体积的比例，得到电路的良率。2.如权利要求1所述的电路良率的计算方法，其特征在于，所述步骤1中若电路的参数不具备独立性和均匀性，则先对电路的参数进行预处理，使得电路的参数具备独立性和均匀性后，再建立电路的微分代数方程。3.如权利要求2所述的电路良率的计算方法，其特征在于，通过计算电路的参数的累积密度函数，使得电路的参数具备均匀性。4.如权利要求2所述的电路良率的计算方法，其特征在于，通过主成分分析法，去除参数的相关性。5.如权利要求1所述的电路良率的计算方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：步骤3.1，基于所得到的多个表面边界点确定边界面计算初始成功区域的面积或体积；步骤3.2，在仿真器中进行仿真求解所述增广的方程系统得到新的表面边界点；步骤3.3，基于新的表面边界点更新成功区域的面积或体积；步骤3.4，判断更新后的成功区域的面积...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈露，陈全，何振宇，谢帅，赵文鹏，范文妍，
申请(专利权)人：深圳国微福芯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：