基于可满足性问题ＳＡＴ的可制造性热点拆线重布方法技术

基于可满足性问题ＳＡＴ的可制造性热点拆线重布方法属于ＶＬＳＩ物理设计领域，其特性在于：它以热点的拓扑结构约束和线网连通性约束为指导，对于区域内的所有重布线网同时建立ＳＡＴ约束，通过求解该约束问题完成对多条线网同时布线的过程，可以有效的控制新的可制造性热点的产生；同时，由于方法采用了基于区域的拆线重布策略，使得其效率得以保障，又通过动态边界调整和带有偏移量的两阶段拆线重布过程大大提高了版图内的热点消除比率。实验结果证明该方法可以快速有效地消除版图中的可制造性热点，与传统的针对热点的拆线重布算法相比，其收敛性更好，可以更有效地避免新热点的产生，同时保证可以找到一种存在的可行的布线方案。

【技术实现步骤摘要】

基于可制造性问题SAT方法的针对可制造性热点的拆线重布方法属于超大规模 集成电路物理设计
，尤其属于物理设计中可制造性问题的技术范畴。该方法通过 基于SAT方法的拆线重布致力于解决深亚微米甚至纳米工艺下的热点图形问题，对可制造 性和产品成品率有重要的影响。
技术介绍
1.解决可制造性问题尤其是可制造性热点的必要性由于超大规模集成电路(ULSI)的最小特征尺寸越来越小，甚至短于曝光光源的 波长。如目前曝光所使用的光波长为193nm，而所要制造的图形的线宽却是65nm甚至更小， 光的衍射和干涉现象越来越严重，导致光刻得到的图形和掩膜版存在一定的变形偏差，而 产生了无法避免的光学临近效应(0PE)，严重影响了芯片生产的成品率和可靠性。为了改善 这种变形现象，需要应用光刻矫正技术(RET)，主要包括临近校正(0PC)，和相移掩膜技术 (PSM)。0PC是一种对掩膜版进行修正从而抵消0PE所带来的变形的技术。PSM主要是利 用反相位光的干涉抵消原理，通过在掩膜版加上一定透光率的移相模，使得硅片上关键图 形边缘的光场衍射可以相互抵消，从而对0PE加以改善。然而，这两种方法或者复杂度很高 或者制造成本很高，此外版图后优化技术不能完全改善所有易产生变形的版图形状，称之 为热点图形，因此要求在布线过程中考虑可制造性或者有益于0PC的设计。因为布线阶段是物理设计的最后一个阶段，可以准确的得到图形的几何信息；版 形是否易于光刻主要取决于线网之间的互连拓扑信息，互连拓扑信息主要是在布线阶 段确定的；所以布线阶段是考虑可制造性或者0PC的最有效的设计阶段，尤其是详细布线 阶段和拆线重布阶段。考虑可制造性的详细布线方法，基本是通过建立一个反应光刻难易 程度的费用函数，通过函数来指导布线路径的选择，这种方法无法避免不利于光刻的互连 拓扑结构的版形生成。而拆线重布方法一般先通过光刻模拟工具模拟得到热点图形， 然后通过对构成热点的线网拆线重布消除热点图形，如此不断迭代直到无法再进行改进为 止。然而在迭代过程中可能会产生新的热点使得方法的收敛性无法得到保证，可满足性问 题(SAT)对于布线资源和布线约束同时建模的性质可以有效地解决这个问题。目前，还没 有见到将SAT方法应用于考虑可制造性的布线问题中。2.热点图形热点图形是不易于光刻，即在光刻过程中会产生比较严重变形，从而使得电路无 法正常工作的版形。这种热点图形一般通过版图后优化0PC技术也很难得到改善，所 以需要在布线过程中加以避免。通过UC-Berkeley的光刻模拟工具，得到了三种热点图形 “山型热点”，“锥型热点”和“门型热点”，如附图1所示，这种热点一般因为版图中的绕线形 成。这些热点图形在该拆线重布方法中是提前存储在热点图形库中的，避免了重复的模拟 过程。而且每一种热点图形仅代表一种拓扑结构，它可以对应于很多种具体的有所收缩或9伸展的版图形状，从而大大减少了存储以及表示的空间和复杂度。3.可满足性问题(SAT)SAT问题是由若干个布尔变量以逻辑与、或、非的关系构成的布尔函数，求解SAT 问题就是要求得一组对布尔变量的赋值使得这个布尔函数取值为真，这组赋值称为SAT问 题的解。例如，V1V2+巧巧是一个SAT问题，其中，Vl，V2是两个布尔变量，取值0或者1。V1, V2的一组赋值V1 = 1，V2 = 1使得V1V2 +SF2取值为真，故其是此SAT问题的一个解。SAT问 题有一个标准的表示形式，也是方法中所选用的SAT求解器zChaff要求的输入格式，即一 些子句的合取范式形式(CNF)，而这些子句是文字的析取形式(DNF)，文字是一个变量或者 变量的非。一个合取范式CNF，定义为CNF := C1 · C2 · . · · · Ci · . . . · Cn，i = 1，2，. · ·，η其中每个Ci是指一个子句，一个子句的定义为C = L^L2+. . . +Li+. . . +Lm, i = 1,2, ... ,m即子句是由文字组成的析取形式，其中每个文字的定义为I:=ai|i，i = 1， 2，. . .，m，其中ai; i = 1,2, . . .，m，是布尔变量，f表示ai的非， 取值与ai相反。任何一个SAT问题都可以通过一系列逻辑化简过程得到与其等价的标准表示形 式，针对方法中的SAT问题的化简方法在具体实施方式4. 3中详述。例如，q ·α2 + 的标准表示形式为+ )·(％ +α2)。拆线重布方法将拆除线网所要满足的约束和热点消除所需要满足的约束转化成 一个SAT问题，通过化简变形得到与其等价的标准表示形式，然后通过求解器zChaff求解 得到一组解，最终将解还原为版图信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前尚没有一种利用SAT问题对布线线网和热点图形建 模从而通过对多个线网同时进行拆线重布消除可制造性热点的方法的现状，提出了一种基 于SAT方法的消除热点的拆线重布方法。方法针对版图中的每一个热点图形选择适当的区 域，将区域内影响热点图形的线网进行拆除，然后将这些线网的连通性和热点图形的约束 转化成为SAT问题，通过求解SAT问题来得到没有热点的重布结果。基于SAT方法使得该 方法同时对多个线网建模、求解，即同时对多个线网进行布线，又使得布线过程中不会形成 新的热点，从而使得该方法有很好的收敛性。附图4中便是本方法的具体实现流程。本专利技术的特性在于基于可满足性问题SAT的可制造性热点的拆线重布方法，其 特性在于，所属方法是在计算机中，依次按以下步骤实现的步骤(1)，计算机初始化输入已经完成详细布线的版图信息和该版图中所包含的所有热点信息，其中所述版图表示成一个二维数组IXJ来实现，二维数组的大小等于版图的 网格数IX J，网格Vi，j的大小等于一个设定的线间距加上一个设定的线宽，i表示网格的 行号，j表示网格的列号，i = 1,2,... ,I,j = 1，2，...，J，版图中的所有线网编号1，2，...， K，所述线网是由构成该线网的线网段连接而成，线网中心线沿网格中心线走线，版图中线网的布线信息和障碍信息通过网格vi，j的取值表示，vi, j取值K+1，即vi，j = K+1，表示 该网格是布线障碍，也就是当网格的取值超过了线网最大编号K时，该网格视为布线障碍； 取值0，即vi，j = 0，表示网格空闲；取值k，即vi，j = k，l彡k彡K，表示该网格被编号为 k的线网占据，所述的热点包括山型热点和锥型热点，所述两种类型的热点分别由一套对应的数 据结构表示，数据结构中包括了构成山型或锥型热点的每个线网段两端的位置和长度信 息，所述的热点信息是指一个由版图中所有热点构成的链表，链表的每一个元素包括热点 类型，构成该热点的两个线网的编号，以及该热点所对应的所述的数据结构；步骤(2)，在计算机中设定以下功能模块无线形限制的端点连通性模块，无线形 限制的非端点连通性模块，有线形限制的起点连通性模块，有线形限制的起点连通性模块， 第一有线形限制的向上扩展的连通性模块，第二有线形限制的向上扩展的连通性模块，第 三有线形限制的向上扩展的连通性模块，第一有线形限制的向下扩展的连通性模块，第二 有线形限制的向下扩展的连通性模块，第三有线形本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于可满足性问题ＳＡＴ的可制造性热点的拆线重布方法，其特性在于，所述方法是在计算机中，依次按以下步骤实现的：步骤（１），计算机初始化：输入已经完成详细布线的版图信息和该版图中所包含的所有热点信息，其中：所述版图表示成一个二维数组［ｖ↓［ｉ，ｊ］］↓［Ｉ×Ｊ］来实现，二维数组的大小等于版图的网格数Ｉ×Ｊ，网格ｖ↓［ｉ，ｊ］的大小等于一个设定的线间距加上一个设定的线宽，ｉ表示网格的行号，ｊ表示网格的列号，ｉ＝１，２，．．．，Ｉ，ｊ＝１，２，．．．，Ｊ，版图中的所有线网编号１，２，］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］＝ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］≠ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］≠ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］＝ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］≠ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］＝ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］≠ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］＝ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］≠ｋ）］其中，“＋”表示逻辑或的关系，“.”表示逻辑与的关系，后面的符号表示意义与此相同，无线形限制的非端点连通性模块，给出了在所述线网线形未设限制的条件下，版图中不包含端点的网格为了满足线网正确连通所需要满足的约束的表达式，输入为一个不包含端点的网格的行号ｉ和列号ｊ，和某待布线网编号ｋ，１≤ｋ≤Ｋ，输出为该不包含端点的网格对应的约束表达式：［（ｖ↓［ｉ，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ＋１，ｊ］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ－１］＝ｋ）＋（ｖ↓［ｉ，ｊ＋１］＝ｋ）］.［（ｖ↓［ｉ，ｊ］≠ｋ）＋（ｖ↓［ｉ－１，ｊ］＝ｋ）＋（...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡懿慈，周强，杨帆，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]