基于短路关键面积约束的版图冗余通孔插入方法技术

本发明专利技术提出了一种基于短路关键面积约束的版图冗余通孔插入方法，主要解决在短路关键面积约束下对版图插入冗余通孔的问题。其实现步骤是：1、确定版图图像；2、加权处理；3、移动候选区域；4、加权处理；5、更新权值；6、在标示位的值中包含1的候选区域内插入冗余通孔；7、在标示位的值中包含2的候选区域内插入冗余通孔；8、在标示位的值中包含3的候选区域内插入冗余通孔；9、在标示位的值中包含4的候选区域内插入冗余通孔。本发明专利技术具有在插入的冗余通孔后对源版图增加的短路关键面积少、插入的冗余通孔数量多的优点，能有效地提高版图的成品率和可靠性，可用于优化集成电路版图的设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机
，更进一步涉及图像处理技术和集成电路的
的。本专利技术考虑了短路关键面积约束，在版图中插入冗余通孔，提高集成电路版图的成品率和可靠性，可应用于优化集成电路版图的设计。
技术介绍
随着大规模集成电路(VLSI)特征尺寸的不断缩小，随机缺陷在集成电路制造过程中引起的成品率损失越来越严重。这些随机缺陷包括通孔缺陷和其他缺陷，通孔缺陷表现为随机的概率事件，导致电阻异常增加，甚至出现断路缺陷，其他缺陷在版图中出现，可能会导致版图线网之间形成短路缺陷。这些缺陷的出现，将影响芯片的功能，减少芯片的成品率。可以从两个方面降低这些随机缺陷的影响，一方面改进生产工艺，降低工艺缺陷概率密度；另外一个方面，增加冗余版图，降低版图对缺陷的敏感性。目前，常用的冗余通孔插入技术主要有通过无向图最大独立集冗余通孔插入方法和二值匹配冗余通孔插入方法。无向图最大独立集冗余通孔插入方法从单通孔的角度出发，通过周围的信息来对单通孔加权确定优先顺序，以便插入冗余通孔，这个方法的缺点是没有对死通孔进行插入冗余通孔处理，而且是一个NP完成问题，处理时间长。二值匹配冗余通孔插入方法，通过将插入冗余通孔方法作为一个二值匹配问题来解决，该方法的缺点在于版图设计必须是标准网格格式，也没有对死通孔进行处理。这两种方法能够插入冗余通孔，但是都没有考虑到缺陷对版图线网的影响，即没有考虑短路关键面积的约束。然而由于其他缺陷的存在，插入冗余通孔后有可能会改变原电路设计，一定程度上会引起短路关键面积的增加，可能会导致版图电路的成品率降低，并且这些方法都是贪婪算法，一定程度上具有局限性。这些技术大都是基于标准版图进行冗余通孔插入处理，这样的方法对于非规则版图有一定的局限性。浙江大学申请的专利“一种增加标准单元通孔提升芯片成品率的方法”(专利申请号201010104758.1，公布号CN101826123A)公开了一种提升芯片成品率的方法。该方法的实现过程为，以芯片设计规则的最大公约数为基本单位，将标准单元版图均匀划分为矩形网格，设置格点属性构造格点属性矩阵，通过对通孔分类，对两类通孔分别在通孔层、多晶硅层、有源区层、金属层做波传播操作，获得可扩展子区域，在可扩展子区域中均匀增加通孔，完成标准单元通孔的增加。该方法存在不足之处是，虽然提出了增加冗余通孔来降低因通孔失效导致标准单元缺陷的概率，但是没有从整张版图的角度思考冗余通孔插入，没有对死通孔进行处理，而且没有考虑缺陷对线网的影响，同时，只对标准版图单元处理，对于非规则版图有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种，考虑短路关键面积约束，从整张版图单通孔的候选区域出发，通过候选区域的优先顺序插入冗余通孔，充分考虑了候选区域的周围信息，从而很好的保证了能够尽量多地插入冗余通孔，提高集成电路版图的成品率和可靠性。本专利技术的具体步骤如下:(I)确定源图像输入一幅三层版像，将输入的这幅三层版像作为源图像；(2)加权处理2a)在源图像中按照从上到下，从左到右的顺序，依次搜索所有单通孔，找出每个单通孔的四个候选区域，将这四个候选区域的对应标示位的值设置为1，候选区域的权值和四个标示位的初始值均为O ;2b)判断在源图像中的每个候选区域内是否能够插入冗余通孔，如果在所判断的候选区域内能够插入冗余通孔，则将该候选区域的权值设置为1，当能插入的冗余通孔是线下冗余通孔时，将该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值变为2，当能插入的冗余通孔是线上冗余通孔时，该候选区域的四个标示位的值保持不变；如果在该候选区域内不能够插入冗余通孔，则该候选区域的权值和四个标示位的值保持不变；2c)计算源图像中权值为I的每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率；2d)判断每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，如果是，该候选区域的权值保持不变，否则，将该候选区域的权值减I ;(3)移动候选区域将源图像中权值为O的所有候选区域，向各自候选区域所对应单通孔的方向移动，移动的距离为单通孔的长度；⑷加权处理4a)判断在源图像中权值为O的每个候选区域内是否能够插入冗余通孔，如果在所判断的候选区域内能够插入冗余通孔，则将该候选区域的权值设置为)，当能插入的冗余通孔是线下冗余通孔时，将该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值加3，当能插入的冗余通孔是线上冗余通孔时，该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值加2 ;如果在该候选区域内不能够插入冗余通孔，则该候选区域的权值和四个标示位的值保持不变；4b)计算源图像中权值为I并且四个标示位的值中含有3或4的每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率；4c)判断每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，如果是，该候选区域的权值保持不变，否则，将该候选区域的权值减I ;(5)更新权值5a)查找源图像中权值非O的每个候选区域在权值非O的其他候选区域中有重叠的候选区域个数η;5b)将每个候选区域对应单通孔的另外三个候选区域中权值非O的候选区域作为各自候选区域的周围区；5c)查找每个候选区域在其周围区中有重叠的候选区域个数m ;5d)源图像中权值非O的每个候选区域的权值加上对应的n，再减去对应的m ；(6)在标示位的值中包含I的候选区域内插入冗余通孔对在四个标示位的值中含有I的所有候选区域，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔；(7)在标示位的值中包含2的候选区域内插入冗余通孔在四个标示位的值中含有2的所有候选区域中，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔；(8)在标示位的值中包含3的候选区域内插入冗余通孔在四个标示位的值中含有3的所有候选区域中，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔；(9)在标示位的值中包含4的候选区域内插入冗余通孔在四个标示位的值中含有4的所有候选区域中，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔。本专利技术与现有技术相比具有如下优点:第一、本专利技术具体步骤的实现过程中计算了在候选区域内插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，然后决定是否在该候选区域插入冗余通孔，这样可以有效地控制了因插入冗余通孔而引起的短路关键面积的增加，即考虑了缺陷对线网引起短路关键面积增加的影响，克服了现有技术中没有考虑缺陷对线网的影响，从而提高集成电路版图的成品率和可靠性。第二、本专利技术具体步骤的实现过程中充分考虑了版像空间上相邻的候选区域之间的信息，根据候选区域的权值和标示位来决定插入冗余通孔的顺序，优先插入线上冗余通孔，并通过移动候选区域，可以在死通孔周围插入冗余通孔形成矩形通孔，从而很好的保证了能够尽量多地插入冗余通孔，对非规则版图也实用，克服了现有技术中没有充分考虑整张版图的信息，易陷入局部最优的问题，从而提高集成电路版图的成品率和可靠性。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为本专利技术的仿真示意图。具体实施例方式下面结合图1对本专利技术的具体实施步骤做进一步的详细描述。步骤1.确定源图像输入一幅三层版像，将输入的这幅三层版像作为源图像，这三层版像包括金属层1、金属层2以及介于金属层I和金属层2之间的通孔层。步骤2.加权处理在源图像中按照从上到下，从左到右的顺序，依次本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于短路关键面积约束的版图冗余通孔插入方法，具体步骤如下：(1)确定源图像输入一幅三层版图图像，将输入的这幅三层版图图像作为源图像；(2)加权处理2a)在源图像中按照从上到下，从左到右的顺序，依次搜索所有单通孔，找出每个单通孔的四个候选区域，将这四个候选区域的对应标示位的值设置为1，候选区域的权值和四个标示位的初始值均为0；2b)判断在源图像中的每个候选区域内是否能够插入冗余通孔，如果在所判断的候选区域内能够插入冗余通孔，则将该候选区域的权值设置为1，当能插入的冗余通孔是线下冗余通孔时，将该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值变为2，当能插入的冗余通孔是线上冗余通孔时，该候选区域的四个标示位的值保持不变；如果在该候选区域内不能够插入冗余通孔，则该候选区域的权值和四个标示位的值保持不变；2c)计算源图像中权值为1的每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率；2d)判断每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，如果是，该候选区域的权值保持不变，否则，将该候选区域的权值减1；(3)移动候选区域将源图像中权值为0的所有候选区域，向各自候选区域所对应单通孔的方向移动，移动的距离为单通孔的长度；(4)加权处理4a)判断在源图像中权值为0的每个候选区域内是否能够插入冗余通孔，如果在所判断的候选区域内能够插入冗余通孔，则将该候选区域的权值设置为1，当能插入的冗余通孔是线下冗余通孔时，将该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值加3，当能插入的冗余通孔是线上冗余通孔时，该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值加2；如果在该候选区域内不能够插入冗余通孔，则该候选区域的权值和四个标示位的值保持不变；4b)计算源图像中权值为1并且四个标示位的值中含有3或4的每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率；4c)判断每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，如果是，该候选区域的权值保持不变，否则，将该候选区域的权值减1；(5)更新权值5a)查找源图像中权值非0的每个候选区域在权值非0的其他候选区域中有重叠的候选区域个数n；5b)将每个候选区域对应单通孔的另外三个候选区域中权值非0的候选区域作为各自候选区域的周围区；5c)查找每个候选区域在其周围区中有重叠的候选区域个数m；5d)源图像中权值非0的每个候选区域的权值加上对应的n，再减去对应的m；(6)在标示位的值中包含1的候选区域内插入冗余通孔对在四个标示位的值中含有1的所有候选区域，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔；(7)在标示位的值中包含2的候选区域内插入冗余通孔在四个标示位的值中含有2的所有候选区域中，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔；(8)在标示位的值中包含3的候选区域内插入冗余通孔在四个标示位的值中含有3的所有候选区域中，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔；(9)在标示位的值中包含4的候选区域内插入冗余通孔在四个标示位的值中含有4的所有候选区域中，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔。...

【技术特征摘要】
1.关于短路关键面积约束的版图冗余通孔插入方法，具体步骤如下: (1)确定源图像 输入一幅三层版像，将输入的这幅三层版像作为源图像； (2)加权处理 2a)在源图像中按照从上到下，从左到右的顺序，依次搜索所有单通孔，找出每个单通孔的四个候选区域，将这四个候选区域的对应标示位的值设置为1，候选区域的权值和四个标示位的初始值均为O ; 2b)判断在源图像中的每个候选区域内是否能够插入冗余通孔，如果在所判断的候选区域内能够插入冗余通孔，则将该候选区域的权值设置为1，当能插入的冗余通孔是线下冗余通孔时，将该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值变为2，当能插入的冗余通孔是线上冗余通孔时，该候选区域的四个标示位的值保持不变；如果在该候选区域内不能够插入冗余通孔，则该候选区域的权值和四个标示位的值保持不变； 2c)计算源图像中权值为I的每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率； 2d)判断每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，如果是，该候选区域的权值保持不变，否则，将该候选区域的权值减I ; (3)移动候选区域 将源图像中权值为O的 所有候选区域，向各自候选区域所对应单通孔的方向移动，移动的距离为单通孔的长度； (4)加权处理 4a)判断在源图像中权值为O的每个候选区域内是否能够插入冗余通孔，如果在所判断的候选区域内能够插入冗余通孔，则将该候选区域的权值设置为1，当能插入的冗余通孔是线下冗余通孔时，将该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值加3，当能插入的冗余通孔是线上冗余通孔时，该候选区域在步骤2a)所设置的对应标示位的值加2 ;如果在该候选区域内不能够插入冗余通孔，则该候选区域的权值和四个标示位的值保持不变； 4b)计算源图像中权值为I并且四个标示位的值中含有3或4的每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率； 4c)判断每个候选区域插入冗余通孔后的短路关键面积比率是否小于短路关键面积约束，如果是，该候选区域的权值保持不变，否则，将该候选区域的权值减I ; (5)更新权值 5a)查找源图像中权值非O的每个候选区域在权值非O的其他候选区域中有重叠的候选区域个数η; 5b)将每个候选区域对应单通孔的另外三个候选区域中权值非O的候选区域作为各自候选区域的周围区； 5c)查找每个候选区域在其周围区中有重叠的候选区域个数m ; 5d)源图像中权值非O的每个候选区域的权值加上对应的n，再减去对应的m ； (6)在标示位的值中包含I的候选区域内插入冗余通孔 对在四个标示位的值中含有I的所有候选区域，按照权值优先顺序依次在候选区域内插入冗余通孔； (7)在标示位的值中包含2的候选区域内插入...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊平，许丹，苏永邦，李锦，曹洪花，戚苏阳，张广燕，高艳红，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：