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公開番号2024156507
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023071025
出願日2023-04-24
発明の名称配線ばらつき算出方法および配線ばらつき算出プログラム
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類G01R 31/28 20060101AFI20241029BHJP(測定;試験)
要約【課題】配線ばらつきを抵抗成分と容量成分に分離すること。
【解決手段】情報処理装置100は、配線ばらつきの推定対象となる対象回路101と同一チップ110上に配置された駆動力が異なる複数のROSCのうちの第1のROSC102について、第1の式120を取得する。第1の式120は、配線ばらつきの抵抗成分と容量成分とを変数として、所定の条件下での第1のROSC102の周波数を表す。情報処理装置100は、第2のROSC103について、第2の式130を取得する。第2の式130は、配線ばらつきの抵抗成分と容量成分とを変数として、所定の条件下での第2のROSC103の周波数を表す。情報処理装置100は、第1の式120と第2の式130とを用いて、所定の条件下で実測された第1のROSC102の周波数と第2のROSC103の周波数とに基づいて、配線ばらつきの抵抗成分と容量成分とを算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
配線ばらつきの推定対象となる対象回路と同一チップ上に配置された駆動力が異なる複数のリングオシレータのうちの第１のリングオシレータについて、前記配線ばらつきの抵抗成分と容量成分とを変数として、所定の条件下での前記第１のリングオシレータの周波数を表す第１の式を取得し、
前記複数のリングオシレータのうちの第２のリングオシレータについて、前記抵抗成分と前記容量成分とを変数として、前記所定の条件下での前記第２のリングオシレータの周波数を表す第２の式を取得し、
前記第１の式と前記第２の式とを用いて、前記所定の条件下で実測された前記第１のリングオシレータの周波数と、前記所定の条件下で実測された前記第２のリングオシレータの周波数とに基づいて、前記抵抗成分と前記容量成分とを算出する、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする配線ばらつき算出方法。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
算出した前記抵抗成分と前記容量成分と、配線抵抗の標準偏差および平均値と、配線容量の標準偏差および平均値とに基づいて、前記配線ばらつきの度合いを推定する、
処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項１に記載の配線ばらつき算出方法。
【請求項３】
前記第１の式は、前記第１のリングオシレータの周波数の自然対数をとった値をＹとし、前記配線ばらつきの抵抗成分の逆数をＧ
line
とし、当該配線ばらつきの容量成分をＣ
line
とし、ａ１，ｂ１，ｄ１を定数とする、Ｙ＝ａ１×Ｇ
line
＋ｂ１×Ｃ
line
＋ｄ１によって表され、
前記第２の式は、前記第２のリングオシレータの周波数の自然対数をとった値をＹとし、前記配線ばらつきの抵抗成分の逆数をＧ
line
とし、当該配線ばらつきの容量成分をＣ
line
とし、ａ２，ｂ２，ｄ２を定数とする、Ｙ＝ａ２×Ｇ
line
＋ｂ２×Ｃ
line
＋ｄ２によって表される、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線ばらつき算出方法。
【請求項４】
前記所定の条件は、環境温度および駆動電圧に関する条件であり、
前記第１の式を取得する処理は、
前記所定の条件下でトランジスタばらつきと配線ばらつきとを変化させながら、前記第１のリングオシレータの周波数を測定するシミュレーションを実施して得られた周波数を示す第１の周波数データを取得し、
取得した前記第１の周波数データに基づいて、前記第１のリングオシレータの周波数の自然対数をとった値をＹとし、前記配線ばらつきの抵抗成分の逆数をＧ
line
とし、当該配線ばらつきの容量成分をＣ
line
として、Ｙ＝ａ１×Ｇ
line
＋ｂ１×Ｃ
line
＋ｄ１を満たすように、定数ａ１，ｂ１，ｄ１を線形重回帰分析により求めることにより、前記第１の式を作成し、
前記第２の式を取得する処理は、
前記所定の条件下でトランジスタばらつきと配線ばらつきとを変化させながら、前記第２のリングオシレータの周波数を測定するシミュレーションを実施して得られた周波数を示す第２の周波数データを取得し、
取得した前記第２の周波数データに基づいて、前記第２のリングオシレータの周波数の自然対数をとった値をＹとし、前記配線ばらつきの抵抗成分の逆数をＧ
line
とし、当該配線ばらつきの容量成分をＣ
line
として、Ｙ＝ａ２×Ｇ
line
＋ｂ２×Ｃ
line
＋ｄ２を満たすように、定数ａ２，ｂ２，ｄ２を線形重回帰分析により求めることにより、前記第２の式を作成する、
ことを特徴とする請求項３に記載の配線ばらつき算出方法。
【請求項５】
前記第１のリングオシレータについて、前記配線ばらつきの抵抗成分および容量成分とトランジスタばらつきとを変数として、所定の条件下での前記第１のリングオシレータの周波数を表す第３の式を取得し、
前記第２のリングオシレータについて、前記抵抗成分と前記容量成分と前記トランジスタばらつきとを変数として、前記所定の条件下での前記第２のリングオシレータの周波数を表す第４の式を取得し、
前記複数のリングオシレータのうちの第３のリングオシレータについて、前記抵抗成分と前記容量成分と前記トランジスタばらつきとを変数として、前記所定の条件下での前記第３のリングオシレータの周波数を表す第５の式を取得し、
前記第３の式、前記第４の式および前記第５の式を用いて、前記所定の条件下で実測された前記第１のリングオシレータの周波数と、前記所定の条件下で実測された前記第２のリングオシレータの周波数と、前記所定の条件下で実測された前記第３のリングオシレータの周波数とに基づいて、前記抵抗成分と前記容量成分と前記トランジスタばらつきとを算出する、
処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項１に記載の配線ばらつき算出方法。
【請求項６】
算出した前記抵抗成分と前記容量成分とを出力する、
処理を前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の配線ばらつき算出方法。
【請求項７】
配線ばらつきの推定対象となる対象回路と同一チップ上に配置された駆動力が異なる複数のリングオシレータのうちの第１のリングオシレータについて、前記配線ばらつきの抵抗成分と容量成分とを変数として、所定の条件下での前記第１のリングオシレータの周波数を表す第１の式を取得し、
前記複数のリングオシレータのうちの第２のリングオシレータについて、前記抵抗成分と前記容量成分とを変数として、前記所定の条件下での前記第２のリングオシレータの周波数を表す第２の式を取得し、
前記第１の式と前記第２の式とを用いて、前記所定の条件下で実測された前記第１のリングオシレータの周波数と、前記所定の条件下で実測された前記第２のリングオシレータの周波数とに基づいて、前記抵抗成分と前記容量成分とを算出する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする配線ばらつき算出プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線ばらつき算出方法および配線ばらつき算出プログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、トランジスタの微細化にともなって、配線の寸法が縮小して配線抵抗が増大しており、配線の伝搬遅延の影響が大きくなっている。ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程による配線形状変動や層間絶縁膜の膜厚ばらつきなどで配線の寄生抵抗や寄生容量がばらつくが、配線抵抗の増大により、これらのばらつきが無視できなくなっている。
【０００３】
先行技術としては、例えば、集積回路に含まれる各埋込型テスト回路について定義されたモデル方程式を解き、さまざまなフロントエンドオブライン（ＦＥＯＬ）パラメータおよびバックエンドオブライン（ＢＥＯＬ）パラメータについての値を生成するものがある。埋込型テスト回路は、テスト負荷に結合されたリング発振器を含んでいる。各モデル方程式は、関連する埋込型テスト回路の出力遅延を、ＦＥＯＬパラメータおよびＢＥＯＬパラメータの関数として特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２００７－５２００５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、配線の伝搬遅延時間に影響を及ぼしているのが、配線ばらつきの抵抗成分なのか、容量成分なのか、あるいは、両方なのかを判断することができないという問題がある。
【０００６】
一つの側面では、本発明は、配線ばらつきを抵抗成分と容量成分に分離することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの実施態様では、配線ばらつきの推定対象となる対象回路と同一チップ上に配置された駆動力が異なる複数のリングオシレータのうちの第１のリングオシレータについて、前記配線ばらつきの抵抗成分と容量成分とを変数として、所定の条件下での前記第１のリングオシレータの周波数を表す第１の式を取得し、前記複数のリングオシレータのうちの第２のリングオシレータについて、前記抵抗成分と前記容量成分とを変数として、前記所定の条件下での前記第２のリングオシレータの周波数を表す第２の式を取得し、前記第１の式と前記第２の式とを用いて、前記所定の条件下で実測された前記第１のリングオシレータの周波数と、前記所定の条件下で実測された前記第２のリングオシレータの周波数とに基づいて、前記抵抗成分と前記容量成分とを算出する、配線ばらつき算出方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一側面によれば、配線ばらつきを抵抗成分と容量成分に分離することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施の形態１にかかる配線ばらつき算出方法の一実施例を示す説明図である。
図２は、推定システム２００のシステム構成例を示す説明図である。
図３は、配線ばらつき算出装置２０１のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図４は、ＲＯＳＣの回路構成例を示す説明図（その１）である。
図５は、配線ばらつき算出装置２０１の機能的構成例を示すブロック図である。
図６は、データセットの具体例を示す説明図である。
図７は、フィッティング情報の具体例を示す説明図である。
図８Ａは、抵抗ばらつき表の一例を示す説明図である。
図８Ｂは、容量ばらつき表の一例を示す説明図である。
図９は、推定システム２００の他のシステム構成例を示す説明図である。
図１０は、実施の形態１にかかる配線ばらつき算出装置２０１の配線ばらつき算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１１は、フィッティング式作成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
図１２は、フィッティング式作成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
図１３は、データセット選択処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１４は、シミュレーション処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１５は、周波数測定シミュレーションの具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１６は、配線ばらつき推定処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１７は、選別処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
図１８は、選別処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
図１９は、ＲＯＳＣの回路構成例を示す説明図（その２）である。
図２０は、ＲＯＳＣ配線の実装例を示す説明図である。
図２１は、実施の形態２にかかる配線ばらつき算出装置２０１の配線ばらつき算出処理手順の一例を示すフローチャートである。
図２２は、第２フィッティング式作成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
図２３は、第２フィッティング式作成処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
図２４は、第２シミュレーション処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図２５は、第１フィードバック処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
図２６は、第２フィードバック処理の具体的処理手順の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明にかかる配線ばらつき算出方法および配線ばらつき算出プログラムの実施の形態を詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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