《基於隨機缺陷的版圖布線最佳化算法研究》是依託西安電子科技大學，由王俊平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於隨機缺陷的版圖布線最佳化算法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王俊平
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
隨機缺陷的布線最佳化是積體電路可製造性設計的重要組成部分之一，它在納米技術節點的積體電路設計、製造和測試等方面有著廣泛的套用。項目旨在採用圖像處理技術探索布線綜合最佳化的新方法，主要研究內容包括：隨機形狀缺陷和布線的表征；布線系統中考慮缺陷分布特性的布線最佳化代價函式的建立；基於數學形態學的布線熱點的檢測；布線熱點的消除和布線最佳化處理中並行技術的研究。項目的研究不僅能豐富和發展布線最佳化的理論和算法，而且能保證在不增加硬投資的同時，取得積體電路性能、功率、面積、可靠性和成品率的提高，同時還會為相關學科和產業的發展提供技術支持。項目的研究內容涉及圖像處理、模式識別、算法設計與分析、積體電路可製造性設計、數學形態學理論與套用等諸多學科，因此具有很高的難度，需要有全新的思路才能得以突破。
結題摘要
為了適應納米半導體技術發展的需要，積體電路業必須應對投資劇增而成品率日益下降的挑戰。採用在版圖設計階段考慮製造信息的積體電路可製造性設計DFM（Design For Manufacturability）是近幾年發展起來的一種新型的指導積體電路製造和設計的理論和方法,其可以在不增加製造投資的條件下，達到了設計版圖對製造缺陷敏感度的降低，從而為納米技術節點的VLSI設計和製造提供一個很有前途的解決途徑。由於在可製造性布線的研究中，聯繫製造和布線的關鍵參數是隨機缺陷，因此如何利用缺陷信息最佳化版圖布線成為可製造性布線研究的重中之重。我們在本項目中研究的主要內容：研究提取隨機缺陷形狀特徵的方法和缺陷形狀的表示方法；分析以文本信息所表示的版圖和以矩陣信息所表示的版圖的特點，設計兩者相互間轉化的算法；基於數學形態學理論，建立版圖最佳化系統中考慮缺陷分布特性的版圖最佳化的代價函式，設計並實現代價函式的提取算法；在數學形態學理論的套用中，研究結構元素的選取規則和自動選取方法；研究基於代價函式的版圖熱點自動檢測和消除算法，實現版圖的最佳化設計；研究基於隨機缺陷的版圖最佳化時的並行技術，解決套用圖像處理方法的版圖設計最佳化算法的時間複雜度和實時性問題。針對以上內容的研究，取得的重要成果為：（1）缺陷圖像增強新模型和算法的提出。提出一種新的PSLIP和圖空間的形態學新模型，實現了灰度和彩色缺陷圖像的增強。（2）版圖格式轉換的實現。實現了CIF版圖和圖像版圖及最佳化後的圖像版圖到CIF版圖的格式轉換。（3）版圖最佳化的代價函式的建立與提取。基於隨機丟失物和多餘物缺陷及版圖線網，建立了新的版圖最佳化代價函式-開路靈敏度、短路靈敏度及綜合靈敏度新模型並實現了各模型的參數提取。（4）基於相似權的自適應形態學新運算元的提出及套用。新運算元不僅考慮了缺陷圖像像素點的局部特徵，同時考慮了背景線網的特徵，具有自動選取閾值和自動選取結構元素的優點。（5）實現了基於靈敏度和隨機缺陷的版圖熱點自動檢測和消除算法，實現了版圖的最佳化。在版圖最佳化中不僅實現了金屬層線網的最佳化，還實現了通孔的最佳化，同時考慮了最佳化對電路時序的影響（6）在版圖最佳化系統中，設計並實現了基於Hadoop的圖像版圖提取系統，從而大大提升了版圖最佳化系統的速度。
